H i ngh ộ ị Khoa h c k n ệ ậ i n KHCN Xây ệ ọ ỷ i m 50 năm ngày thành l p V dựng
ĐẶC ĐIỂM Đ AỊ TẦNG VÀ TÍNH CHẤT C LÝ C
Ơ
ỦA CÁC TRẦM
TÍCH SAN HÔ TRÊN M TỘ S Ố ĐẢO THU C QỘ
UẦN ĐẢO TR
NGƯỜ
SA. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CHO CÁC DẠNG CÔNG TRÌNH XÂY D NGỰ
Nguy nễ Quý Đạt*, Đỗ Minh Toàn
ứ
TÓM T T:Ắ Báo cáo trình bày đặc đi mể đ aị t nầ g đất đá san hô trên một số đảo nổi gồm 2 khu (khu 1 – phần nổi của đảo san hô và khu 2 – th mề san hô ngập nước), đặc đi mể tính chất cơ lý và sự bi nế đổi các tính chất đó của các trầm tích san hô qua các k tế quả nghiên c uứ trong phòng và ngoài tr i.ờ Đây là những số li uệ đặc trưng để tham khảo chọn các thông số thi tế kế n nề móng. Từ các k tế giả ki nế nghị sử dụng các giải pháp n n,ề móng cho từng dạng xây dựng ở quả nghiên c u trên, tác uộc các khu 1 và 2 trên các đảo. các ki uể cấu trúc n n thề
1 MỞ Đ UẦ
địa ch tấ đ cặ biệt, ch y u ả Trường Sa có c u trúc
t và kinh nghi m i Qu nầ đ oả Trường Sa có m tộ vị trí đặc biệt quan tr ngọ trên biển Đông. Do nhu c uầ phát tri nể ,ế qu cố phòng nên nhi uề công trình đã và sẽ được xây d ng.ự Khác v iớ đ tấ li n,ề trên kinh t ủ ế là các tr m tích các đảo thu cộ Qu n đ o san hô. Sự hi u bể ầ ền tr mầ tích san hô còn rất h n ch . ế ấ ệ xây d ng trên n ự ầ ế ạ
ệ
ầ
i pháp n n móng cho gi m tộ s d ng công trình xây đ xu t các ấ ố ạ ề ề ả
Xu tấ phát từ nhu c uầ thực tế và đi uề ki nệ đặc biệt như v y,ậ trên cơ sở k tế quả đi uề tra phòng, chúng tôi ti nế hành kh oả sát và thí nghiệm hi nệ trường k tế h pợ v iớ thí nghi m trong nghiên cứu t ngổ h pợ đ cặ đi mể địa t ngầ và tính ch tấ cơ lý c aủ các tr mầ tích san hô trên ả trường sa v iớ m cụ đích đánh giá khả năng xây dựng công trình m tộ số đ oả thu c qu n đ o ộ trên n n san hô và d ng trên ự ề các đ o.ả
ước. Ch ng nh ng khác nhau v đ ề ịa hình, địa m oạ mà ữ ề ệ ậ ẳ ở
2 khu Chính vì v y,ậ trong các n iộ dung c aủ báo cáo sẽ
Trên m iỗ đ oả về m tặ địa hình, địa m oạ đ uề có thể chia ra 2 khu: khu 1 – di nệ tích đảo n i,ổ khu 2 – di n tích t h m san hô ng p n trên m iỗ đ oả còn khác nhau về địa t ng.ầ trình bày theo t ng khu c a ủ m i ỗ đ o.ả ừ
Ị TẦNG VÀ TÍNH CH TẤ CƠ LÝ CH Ủ YẾU CỦA CÁC TR MẦ TÍCH
2 Đ CẶ ĐIỂM Đ A SAN HÔ TRÊN CÁC Đ OẢ
chia ranh gi ệ
ịa t ngầ và tính ch tấ cơ lý c aủ tr m ầ tích san hô trên các đ oả iớ các khu ơ đ phân ồ ịa t ngầ và tính ch tấ cơ lý c aủ
B ng 1, 2, 3, 4). Như trên đã trình bày, đ cặ đi m để Trường Sa l n,ớ Phan Vinh và S nơ Ca được thể hi n trên s (các Hình 1, 2, 3) và các b ngả thuy tế minh chi tiết đ cặ đi m để tr m ầ tích san hô ở từng đ o (các ả ả
118
m ail.c
o m ,
m i n htoan5
0 @gmail.c
o m ,
*Nguy nễ Quý Đ t,ạ Học vi nệ Kỹ thu tậ Quân s ,ự q u y d a t 151ctqs@g 0902058986, Đỗ Minh Toàn, Trư nờ g Đ iạ học Mỏ - Địa chat, do 0985311950
119
2.1. Ranh gi ớ i phân chia khu trên các đ o ả
Hình 1. Các khu trên đảo Trường Sa l nớ
Hình 2. Các khu trên đảo Phan Vinh
Hình 3. Các khu trên đảo S n Ca ơ
120
2.2. Thuy tế minh chi tiết đ cặ điểm địa t ngầ và tính ch tấ cơ lý c aủ trầm tích san hô trên các đ oả
B ng 1. h t c lý san ả Đặc đi mể địa t ng và tính c ầ ấ ơ hô đ o Tr ả ường Sa l nớ
121
121
B ng 3. h t c lý san hô p ả Đặc đi mể địa t ng và tính c ầ ấ ơ h n n i ầ ổ đ o S n Ca ả ơ
122
h t c lý san hô p Đặc đi mể địa t ng và tính c ầ ấ ơ h n thầ ềm san hô ng p nậ ước đ oả S nơ B ng 4. ả Ca
123
Từ nh ngữ k tế quả nghiên c uứ về địa tầng và tính ch tấ cơ lý c aủ các trầm tích san hô, chúng tôi rút ra nh n xét: ậ
tấ cả các đ oả đ uề có tính phân nh p,ị
phù h pợ v iớ qui lu tậ về m iố ủ m cự nước bi nể ầ
1. Nhìn chung, địa t ngầ ở t quan hệ gi aữ sự thành t oạ cấu trúc nhịp trong đá san hô v iớ sự thăng tr m c a c aủ đ a ch t khu v ực [4]. ấ ị
ự l p ặ lại c a ủ nhịp này không đ yầ ả ộ 2. Trong mỗi nhịp từ trên xu ngố gồm: l pớ 1- cát san hô; l pớ 2- s nạ g mồ cành nhánh san hô; l pớ 3- đá san hô). Trong phạm vi đ sâu kh o sát, s đ .ủ
ả
3. Sự có mặt số lượng nhịp trên m iỗ đ o,ả ở độ sâu tương ngứ là không gi ngố nhau (cùng độ sâu 40m ở ph nầ n iồ t iạ đ oả Trường Sa l nớ có 2 nh pị , S nơ Ca có 4 nhịp). Trong phạm vi độ sâu sự khác số lượng nhịp gi aữ ph nầ n iổ và ph nầ th mề ng pậ nước khá tương đ ng,ồ kh o sát, nhau được thể hi nệ ở tính ch tấ cơ lý và sự vắng m tặ c aủ l pớ cát trên m tặ ở ph nầ th mề rất m ng.ỏ san hô ng pậ nước ho c n u có thì b dày ặ ế ề
h n n i ầ 4. Từ k tế quả thí nghi mệ các chỉ tiêu cơ lý cho th y,ấ độ b nề v ngữ c aủ đá tăng lên theo chi uề sâu trong m iỗ nhịp. Trong đi uề ki nệ ng pậ nước, đá san hô đã bị mềm hoá, nên khả năng ước) N30 = 4-5. Trong 1 ổ N30 = 15-25, th mề san hô (phần ng p nậ chịu lực kém h n, pơ
nh p:ị
đ r ng ộ ỗ ả ịu l c không ự l nớ (emax = 1,23 ÷ 1,25) và kh năng ch + L p 1: cát san hô có ớ cao.
+ L pớ 2: s nạ gồm cành, nhánh san hô, có độ r ngỗ l nớ hệ số r ngỗ e dao đ ngộ từ 1,094 ÷
t 1,333, kh năng ch u ả ị ả i không cao, áp l c tính toán quy ự ước 1,9 ÷ 2,1 kG/cm2.
+ L pớ 3: đá san hô có k tế c u v ng ch c, ữ ấ
nén trung bình khi khô của đá san hô dao đ ng trong kho ng ộ
dao đ ngộ t đi n hình c a l ắ nên khả năng ch uị l cự khá cao. Cường độ kháng ả từ 125 ÷ 210 kG/cm2, khi bão hòa 173 kG/cm2. Tuy nhiên, độ r ngỗ khá cao, chúng mang nh ngữ đ cặ tr ngư r tấ dưới tác d ng c a các l c ngoài. ủ h y giòn ủ ự ụ 101÷ ừ ủ oại v tậ li u phá ệ ể
Ề D NGẠ CÔNG TRÌNH XÂY
3 ĐỀ XUẤT CÁC GI IẢ PHÁP N N MÓNG CHO CÁC D NGỰ
3.1. V i kớ hu 1
ộ ư lở, đ ngộ ịa ch t đ ng ấ ộ l c nh phong hóa, xói ự
t cho các công trình quy ương đ i ố ổn định, làm n n ề t mô v a vàừ ố
đ o Tr ấ ở ả ế
ường Sa l n có tính ớ ệ ệ ự
- Chịu tác đ ng c a các quá trình đ ủ đ t.ấ - N n san hô t ề nh .ỏ ăn mòn chủ y u là ăn mòn - Tác đ ng ăn mòn: nước dưới đ t ộ ự trong đi u ề ki nệ ọ các lo iạ vật li u xây d ng sunfat. Đi uề này gây khó khăn cho vi c l a ch n công trình luôn ti pế xúc v iớ n c.ướ Do v y,ậ c nầ thiết ph iả có bi nệ pháp ngăn cách s ự ti pế xúc c aủ nước dưới đ tấ với k tế c uấ công trình. Cụ thể :l aự ch nọ vật li uệ xây d ngự phù hợp đ mả b oả có khả năng ch ngố ăn mòn sunfat (bêtông b n sề unfat), các lo iạ ph ụ gia ch ngố ăn mòn, phủ
124
ấ ất ch ng th m trong đ ấ ố i u ề ki n nệ ước mặn.
i pháp n n ị gi b ng các ch ằ ề móng như
iả pháp móng nông trên n nề thiên nhiên hoặc trên n nề sau khi xử lý,
bề m tặ các k tế c u công trình Ki n ngh ả ế sau: - Công trình nhà: ch nọ gi cải t o ạ l pớ s n ạ gồm cành nhánh san hô với các d ng công trình v ạ ừa và nh [1]. ỏ
125
i ữ ằ ố móng
nên i - Công trình ngầm: s ử d ng k t c u ch n g ụ sâu có qui mô trên 3 t ng h ầ ế ấ ắ ầm. Chi u sâu ề b ng đáy tường ch n gắ tường trong đ t v i công trình h ấ ớ đ t trong l p ặ ữ ớ đá san hô [5].
3.2. V i kớ hu 2
ộ ề tác nhân phong hóa, gây xói lở và còn chịu tác đ ng c a sóng, gió và các ủ
ả m t.ặ
Do v y,ậ c n ầ thi
- N nề san hô chịu tác động chu kỳ c aủ th yủ triều, làm cho môi trường san hô v aừ bị t mẩ ướt, v a khô. ừ - Ngoài ra, n n san hô bào mòn bờ đ o.ả - Công trình xây d ngự trên ki uể c uấ trúc n nề này ph iả tính toán đ nế t mầ ho tạ đ ngộ m nhạ c a sóng và dòng ch y ủ - Tác đ ngộ ăn mòn: nước bi nể có tính ăn mòn l nớ h nơ nước dưới đ tấ r tấ nhi u,ề chủ y uế là ăn mòn sunfat v iớ m cứ độ m nh.ạ tế ph iả l a cự h nọ v tậ li uệ xây d ngự phù h p,ợ chống ăn mòn sunfat (ximăng b nề sunfat), các lo iạ phụ gia ch ngố ăn mòn, phủ bề m tặ chất ch ng th m trong các lo iạ kết c u công trình ước m n.ặ Khi xây b ng các ằ ấ ố ấ lở nên s d ng k t c u bêtông không c t thép. d ng các công trình ch ng xói ế ấ ử ụ ự đi u kề i n nệ ố ố
i pháp n n ị gi ả ề móng như Ki n ngh ế sau:
ngườ kè d ngạ tr ngọ l cự đ tặ tr cự ti pế lên n nề tr m tích ầ
i n pháp b o ệ san iướ tác đ ngộ c aủ sóng và dòng
ệ ề dưới chân kè kh iỏ bị xói d răng tiêu sóng [2]. ế ấ
ề
- Công trình kè: sử d ngụ k tế c uấ t hô, c n có b ả v n n ầ ch y ả ven b ng k t c u bê tông chân khay và ằ sử d ngụ k tế c uấ b nế trọng l cự d ngạ trụ r iờ đ tặ tr cự ti pế trên n nề - Công trình c uầ c ng:ả san hô t ngả ngoài th m k t ế h pợ v iớ c cọ khoan nh iồ v iớ nh ngữ trụ đ tặ trên n nề san hô ng pậ l p 3 – đá san hô có c nước, độ sâu đ t c c vào ớ ường đ cao bên d ưới [6]. ặ ọ ộ
4 K T LẾ U NẬ
đ oả có tính phân nh pị v iớ m cứ độ thành đá tăng theo chi uề sâu m iỗ nhịp. K tế ch tấ cơ lý cho th yấ độ b nề v ngữ c aủ đá tăng lên theo chi uề sâu trong m iỗ ị Gi aữ các nhịp trong 1 khu tính chất cơ lý không có nhi uề thay đ i.ổ Trong đi uề ki nệ
ự h n.ơ
ầ ủ ấ đá trong m i nhỗ s n, s i, l n ít ạ ẫ ớ
màu xám ả
ịp đ y đ bao ầ ủ ỏ màu xám tr ng;ắ ăm, t ng san hô màu xám tr ng, xám vàng. ớ ắ ắ
1. Địa t ng các ầ nghi m tính qu thíả ệ nh p. ng pậ nước, đá san hô đã bị mềm hoá, nên kh nả ăng chịu l c kém 2. Thành ph n c a đ t gồm: L p 1 - cát san hô ạ gồm cành, nhánh l n dẫ L p 2 - s n tr ng; L p 3 – đá san hô ớ ề i pháp n n ả 3. Gi móng:
i i pháp móng nông trên n n thiên ề nhiên ho cặ trên n n sau khi ề x ử lý
ả ừ ạ
ữ b ngằ tường trong đ tấ với công trình hố móng
nên - Khu 1: + Công trình nhà: ch n gọ v i các d ng công trình v a và nh . ỏ ớ ử ụ k tế cấu ch nắ gi + Công trình ngầm: s d ng i sâu. Chi u sâu ữ ề đáy tường ch n gắ đ t trong l p ặ ớ đá san hô (l p 3). ớ
126
- Khu 2:
+ Công trình kè: sử d nụ g kết cấu tường kè dạng tr nọ g lực đặt trực tiếp lên nền trầm tích san hô nh nư g cần có biện pháp bảo v ệ nền dưới chân kè khỏi bị xói dưới tác động của sóng và dòng chảy ven b nằ g kết cấu bê tông chân khay và răng tiêu sóng.
+ Công trình cầu c ngả : sử d nụ g kết cấu bến tr nọ g lực dạng tr ụ rời đặt trực tiếp trên nền san hô tảng ngoài thềm kết hợp với cọc khoan nhồi với những trụ đặt trên nền san hô ngập nước, đ ộ sâu đặt cọc vào đá san hô có cường độ cao bên dưới.
TÀI LIỆU THAM KH OẢ
