Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất Phan việt dũng Nghiên cứu đặc điểm vỏ phong hóa phát triển đá sét, bột kết hệ tầng la ngà Đánh giá khả sử dụng đất làm vật liệu đắp cho số hạng mục thuộc công trình hồ chứa ea rớt huyện ea kar krông pách - đắc lắc Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội 2010 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất Phan việt dũng Nghiên cứu đặc điểm vỏ phong hóa phát triển đá sét, bột kết hệ tầng la ngà Đánh giá khả sử dụng đất làm vật liệu đắp cho số hạng mục thuộc công trình hồ chứa ea rớt huyện ea kar krông pách - đắc lắc Chuyên ngành: Địa chất công trình Mà số: 60.44.65 Luận văn thạc sÜ kü thuËt Ng­êi h­íng dÉn khoa häc P GS.TS §oµn ThÕ T­êng Hµ néi - 2010 Lêi cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực, chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Phan VIệt Dũng Mơc lơc Trang Lêi cam ®oan Mơc lơc Danh mục hình vẽ Danh mục bảng Mở đầu Chương 5-6 Đặc điểm địa chất công trình vỏ phong 10 hóa khu vực nghiên cứu 1.1 Đặc điểm địa chất công trình khu vực nghiên cứu 10 1.1.1 Điều kiện địa lí tự nhiên 10 1.1.2 Đặc điểm địa hình - địa mạo 12 1.1.3 Đặc điểm khí hậu - thủy văn 13 1.1.4 Đặc điểm địa chất 15 1.2 Đặc điểm vỏ phong hóa khu vực nghiên cứu 25 1.2.1 Khái quát chung trình phong hóa vỏ phong hóa 25 1.2.2 Đặc điểm vỏ phong hóa khu vực nghiên cứu 31 Chương Các đặc điểm kỹ thuật công trình 47 hồ chứa Ea rớK 2.1 Hiện trạng xây dựng công trình hồ chứa sử dụng vật 47 liệu đắp Việt Nam 2.1.1 Tình hình xây dựng công trình hồ chứa sử dụng vật liệu 47 đắp Việt Nam 2.1.2 Xu sử dụng vật liệu đắp khu đầu mối 48 2.1.3 Một số cố công đầu mối sử dụng vật liệu đắp Việt 50 Nam 2.1.4 Các tiêu, tính chất cần thiết vật liệu đất đắp 51 2.1.5 Yêu cầu kĩ thuật chung vật liệu đất đắp 66 2.2 Các đặc điểm kỹ thuật công trình hồ chứa Ea Rớk 68 2.2.1 Quy mô công trình hồ chứa 68-72 2.2.2 Yêu cầu kỹ thuật vật liệu đắp 73-74 Chương đánh giá Khả sử dụng đất phong 75 hóa làm vật liệu đắp 3.1 Giới thiệu sơ lược mỏ dự kiến khai thác vật liệu đắp 75 3.1.1 Mỏ đất A 76 3.1.2 Má ®Êt B 76 3.1.3 Má ®Êt C 77 3.2 Đặc tính địa chất công trình đất vật liệu 84 3.3 Tính toán trữ lượng mỏ vật liệu 98 3.4 Khả sử dụng đất phong hóa làm vật liệu đắp cho 100 số hạng mục 3.4.1 Đập đất 100 3.4.2 Xử lý nối tiếp thân đập công trình xây đúc 104 3.4.3 Đê quai 105 3.5 Một số lưu ý công tác thi công hạng mục công 109 trình 3.5.1 Trong công tác đầm nén thi công đập 109 3.5.2 Công tác xử lí độ ẩm 109 3.5.3 Đối với công trình xây đúc 111 3.6 Công tác kiểm tra chất lượng đất đắp trước sau 111 trình thi công Kết luận 114 Tài liệu tham khảo 115 Danh mục hình vẽ Trang Hình 1.1: Bản đồ địa chất khu vực huyện Eakar , Đắk Lắk 11+12 Hình 1.2: Bình đồ vị trí hố khoan khảo sát 32 Hình 1.3: Mặt cắt đại diện vỏ phong hóa khu đập I-I 33 Hình 1.4: Mặt cắt đại diện vỏ phong hóa khu đập II-II 34 Hình 1.5: Mặt cắt vỏ phong hóa đại điện Mỏ A (K2) Mỏ C 35 (K11) Hình 1.6: Sự biến đổi thành phần hạt sét độ ẩm giới hạn theo độ 36 sâu Hình 2.1: Cấu tạo hạt keo sét 58 Hình 2.2: Quan hệ hàm lượng muối hoà tan nước lỗ rỗng 64 khả tan rà Hình 2.3: Phân vùng tan rà dựa theo số đánh giá ESPT 65 Hình 3.1: Vị trí bÃi vật liệu 75 Hình 3.2: Mặt cắt địa chất công trình đại diện mỏ A B 82 Hình 3.3: Mặt cắt địa chất công trình đại diện mỏ C 83 Hình 3.4: Cấu tạo đập đất hồ chứa nước Earớk Hình 3.5: Cấu tạo đê quai thượng lưu 102 105 Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân tháng trạm đo lân cận 14 lưu vực Bảng 1.2 Các yÕu tè khÝ hËu chÝnh vïng 14-15 B¶ng 1.3 Đặc điểm tính chất đứt gẫy 19-23 Bảng 1.4 Những tên gọi khác sản phẩm phong hóa 27-28 Bảng 1.5 Phân cấp mức độ phong hóa theo tiêu chuẩn ngành 28-30 14TCN 145:2006 Bảng 1.6 Phân cấp mức độ phong hóa sử dụng công trình 30-31 lượng Bảng 1.7 Các kết nghiên cứu tiêu lý đới phong hóa 38 hoàn toàn Bảng 1.8 Đặc tính trương nở đới phong hóa hoàn toàn 39-40 Bảng 1.9 Đặc tính tan rà đới phong hóa hoàn toàn 40 Bảng 1.10 Kết nghiên cứu tiêu vật lý phụ đới phong hóa 42 mạnh Bảng 1.11 Kết nghiên cứu tiêu lý đới phong hóa vừa 44-45 Bảng 1.12 Kết nghiên cứu tiêu lý đới phong hóa 46 mạnh Bảng 2.1 Phân cấp công trình Thủy lợi 53 Bảng 2.2 Phân loại trương nở theo XNIP 02-05-08-85 Bảng 2.3 Phân loại đất trương nở theo USBR 57 Bảng 2.4 Trị số pH đẳng điện số khoáng vật 60 Bảng 2.5 Qui mô thông số hạng mục công trình 68-72 Bảng 2.6 Yêu cầu kĩ thuật cho vật liệu đất đắp 73-74 Bảng 3.1 Kết nghiên cứu tiêu lý đất tự nhiên mỏ A 79 Bảng 3.2 Kết nghiên cứu tiêu lý đất tự nhiên mỏ B 80 Bảng 3.3 Kết nghiên cứu tiêu lý đất tự nhiên mỏ C 81 Bảng 3.4 Kết nghiên cứu tiêu lý đất đắp chế bị mỏ A, 85 56-57 K=0.97 Bảng 3.5 Kết nghiên cứu tiêu lý đất đắp chế bị mỏ B, 86 K=0.97 Bảng 3.6 Kết nghiên cứu tiêu lý đất đắp chế bị mỏ C, 87 K=0.97 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm hàm lượng muối hòa tan đất 88 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm trương nở, tan rà mẫu đất chế bị mỏ 89 A Bảng 3.9 Kết thí nghiệm trương nở, tan rà mẫu đất chế bị mỏ B 90-91 Bảng 3.10 Kết thí nghiệm trương nở, tan rà mẫu đất chế bị mỏ C 91-92 Bảng 3.11 Các tiêu dùng để tính toán thiết kế đất vật liệu mỏ A 93-94 Bảng 3.12 Các tiêu dùng để tính toán thiết kế đất vật liệu mỏ B 95-96 Bảng 3.13 Các tiêu dùng để tính toán thiết kế đất vật liệu mỏ C 97-98 Bảng 3.14 Trữ lượng mỏ vật liệu A, B C 99-100 Bảng 3.15 Các trường hợp tính ổn định trượt mái đập 103-104 Bảng 3.16 Kết tính ổn định trượt mái 104 Bảng 3.17 Kết nghiên cứu tiêu lý đất đắp chế bị mỏ C, 106 K=0.95 Bảng 3.18 Các giá trị kiến nghị tính toán cho mỏ C với K=0.95 107-108 Bảng 3.19 Các trường hợp tính toán ổn định đê quai 108-109 Bảng 3.20 Kết tính ổn định trượt mái 109 Mở Đầu 1.Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Công trình hồ chứa Ea Rớk nằm hai huyện Ea Kar huyện Krông Pách tỉnh Đắk Lắk xây dựng với mục đích : - Cấp nước tưới cho 14.900 đất nông nghiệp - Cấp nước sinh hoạt cho 72.916 người chăn nuôi - Cắt giảm lũ, phòng chống lũ cho hạ du , cải thiện khí hậu khu vực giai đoạn dự án đầu tư đập thiết kế đập đất với thông số kỹ thuật ®Ëp chÝnh nh­ sau: bÒ réng ®Ønh ®Ëp 10m, chiÒu cao Hmax 24,5m dài 604 m Do đó, nhu cầu vật liệu đất đắp lớn vấn đề tìm kiếm vật liệu đất đắp, đặc biệt vật liệu địa phương có chất lượng trữ lượng thỏa mÃn yêu cầu đắp hạng mục công trình : đập chính, mang cống, mang tràn, đê quai dẫn dòng có vai trò quan trọng Xuất phát từ yêu cầu trên, đề tài "Nghiên cứu đặc điểm vỏ phong hóa phát triển đá sét, bột kết hệ tầng La Ngà Đánh giá khả sử dụng đất làm vật liệu đắp cho số hạng mục thuộc công trình hồ chứa Ea Rớt huyện Ea Kar Krông Pách - Đắc Lắc" đặt kết đóng góp phần vào hoàn thiện luận chứng tính khả thi dự án xây dựng công trình hồ chứa nói cần thiết Mục đích luận văn Làm sáng tỏ vấn đề sau: - Điều kiện tự nhiên , điều kiện địa lí khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu điều kiện địa chất thủy văn, địa chất công trình khu vực dự định xây dựng công trình hồ chứa EaRớk, đặc biệt trọng đặc điểm vỏ phong hóa : vị trí ( diện phân bố , chiều sâu phân bố ) đới phong hóa từ đá sét bột kết làm vật liệu đánh giá khả sử dụng đất thuộc đới phong hóa làm vật liệu đắp cho số hạng mục công trình Phạm vi đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài : làm sáng tỏ đặc điểm chung vỏ phong hóa phát triển đá sét bột kết hệ tầng La Ngà Tõ ®ã chØ ®íi cđa vá phong hãa cã thể khai thác làm vật liệu đất đắp Phạm vi nghiên cứu đề tài : vỏ phong hóa phạm vi công trình hồ chứa Earớt thuộc huyện Ea Kar huyện Krông Bông Chiều sâu đến đá phong hóa nhẹ Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu - Thu thập chỉnh lý tài liệu điều kiện địa chất công trình đà điều tra, khảo sát địa phận nghiên cứu - Thu thập tài liệu liên quan đến đặc điểm xây dựng công trình hồ chứa nghiên cứu - Điều kiện Địa chất công trình khu vực xây dựng công trình hồ chứa - Cấu trúc địa chất khu vực xây dựng công trình hồ chứa - Phân đới thẳng đứng vỏ phong hóa phát triển đá sét bột kết hệ tầng nghiên cứu - Đánh giá khả sử dụng vỏ phong hóa làm vật liệu đắp cho hạng mục công trình hồ chứa Phương pháp nghiên cứu Để thực mục tiêu nhiệm vụ trên, luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập hệ thống hoá tài liệu - Phương pháp địa chất - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm : thí nghiệm phòng - Phương pháp tính toán chỉnh lí, tổng hợp số liệu ý nghĩa khoa học thực tiễn - Kết nghiên cứu luận văn sở giúp nhà thiết kế lựa chọn thiết kế kết cấu đập phù hợp với vật liệu sẵn có chỗ sử dụng hợp lý vật liệu đất đắp cho hạng mục công trình khác - Luận văn có giá trị tham khảo với vùng có điều kiện tương tự Cơ sở tài liệu luận văn 80 Bảng 3.2 Kết nghiên cứu tiêu lý đất tự nhiên mỏ B Số hiệu mẫu thực địa hạng mục: khảo sát thiết kế lập TKKT-TKBVTC-DT Cụm đầu mối hồ Earot (gói thầu số: 04) Số Số hiệu hiệu Trạng lỗ thái khoa Độ sâu STT phòng thí lấy mẫu n thí nghiệ nghiệ m hố m đào m Thành phần hạt Cuội (dăm) Hạt sỏi (sạn) Chỉ tiêu vật lý Hạt bụi (mm) Hạt cát (mm) >60 60-40 40-20 20-10 10-5 5-2 To Võa Nhá % % % % % % 10 11 12 13 14 15 6.5 7.7 3.9 1.5 0.8 4.5 3.4 2.0