Nghiên cứu xói ngầm dưới nền đê bằng phương pháp đo sâu điện đa cực

NGHIÊN CỨU XÓI NGẦM DƯỚI NỀN ĐÊ BẰNG<br /> PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU ĐIỆN ĐA CỰC<br /> <br /> ĐẶNG QUỐC TUẤN*, PHẠM QUANG TÚ**,<br /> ĐỖ ANH CHUNG***, TRỊNH MINH THỤ**<br /> <br /> <br /> The study on piping river dike by multi-electrode resistivity imaging method<br /> Abstract: This paper presents the results of study on piping under the Red<br /> River dike by the geophysical Multi Electrode Resistivity Imaging Method<br /> at the Sen Chieu area from Km32+322 to Km32+512. It is apparent that<br /> the anomalies are existed under the dike embankment, and have high<br /> resistivity than the neighbour area, and as results of the cumulative effect<br /> of piping in the past. Consequently, the formed pipes have shorten the<br /> resistant seepage length, leading to the high failure probability of dike due<br /> to piping, threaten the dike safety in flood season, especially in the context<br /> of climate change.<br /> Keywords: Piping, MRI, geophysics, Red River dike, Sen Chieu dike, dike<br /> safety, geotechnical.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * tƣợng này diễn ra có tính chu kỳ theo thời gian<br /> Xói ngầm là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự hình thành và tồn tại những vùng cát<br /> chính dẫn đến mất an toàn đê Các số liệu thống xốp cục bộ dị thƣờng hoặc các ống xói trong nền<br /> kê hiện trƣờng của đê sông Hồng cho thấy hiện đê Hiệu ứng tích lũy này cũng đã đƣợc đề cập tại<br /> tƣợng đùn sủi diễn ra phổ biến ngay cả khi mực Mỹ khi tổng hợp ba lần vỡ đê trên lƣu vực sông<br /> nƣớc sông thấp hơn mực nƣớc thiết kế Trong Feather một nhánh chính của sông Sacramento ở<br /> quá khứ xói ngầm đã gây ra vỡ đê Cống Thôn phía Bắc California [3].<br /> Vân Cốc để lại hậu quả nghiêm trọng Trên lƣu vực sông Hồng xói ngầm đƣợc<br /> Hiện tƣợng xói ngầm diễn biến phức tạp dƣới thống kê và nghi nhận thông qua các sự cố đùn<br /> nền đê vào mùa lũ và mùa kiệt Trong mùa lũ sủi ở hạ lƣu các tuyến đê mà chƣa có nghiên cứu<br /> khi áp lực thấm đủ lớn dòng thấm sẽ mang theo đánh giá diễn biến của hiện tƣợng dƣới nền đê<br /> các hạt cát trong tầng chứa nƣớc đƣa ra hạ lƣu Bài báo này đi sâu nghiên cứu hiện tƣợng xói<br /> qua cửa sổ bục đất hoặc các khe nứt của tầng phủ ngầm diễn ra dƣới nền đê thông qua phƣơng<br /> [1, 2] Vào mùa kiệt mực nƣớc sông hạ thấp pháp đo sâu điện đa cực để làm sáng tỏ sự tồn tại<br /> nƣớc ngầm tàng trữ trong tầng chứa nƣớc có xu của ống xói (vùng cát xốp) và mức độ nguy hiểm<br /> thế chảy ngƣợc ra sông mang theo cát Hiện của xói ngầm nhằm cung cấp thông tin tham<br /> khảo cho các cơ quan quản l cũng nhƣ các cán<br /> *<br /> Viện Bơm và Thiết bị thủy lợi<br /> bộ kỹ thuật liên quan đến an toàn đê điều<br /> Số 7, ngõ 95 Chùa Bộc, Đống Đa, Hà Nội<br /> Email: dqtuandh2@gmail.com 2. NGHIÊN CỨU DỊ THƯỜNG DƯỚI NỀN<br /> **<br /> Trường đại học Thủy Lợi ĐÊ BẰNG ĐO SÂU ĐIỆN ĐA CỰC - MRI<br /> 175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội<br /> Email: tupq@tlu.edu.vn Thăm dò điện là một trong các phƣơng pháp<br /> Email: tmthu@tlu.edu.vn địa vật l nhằm xác định sự phân bố điện trở<br /> ***<br /> Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình suất của môi trƣờng đất đá Từ số liệu thu thập<br /> Số 267 Chùa Bộc, Đống Đa, Hà Nội<br /> Email: chungdoanh@gmail.com đƣợc có thể xác định đƣợc điện trở suất biểu<br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017 23<br /> kiến của môi trƣờng cần nghiên cứu Đây là Trong thực tế thăm dò điện ngƣời ta thƣờng<br /> tham số có liên quan đến các thông số địa chất sử dụng hệ bốn điện cực (Hình 1): phát dòng<br /> nhƣ hàm lƣợng khoáng vật và chất lƣu độ rỗng điện một chiều I qua hai điện cực (C1, C2) và đo<br /> và độ bão hoà nƣớc trong đất đá Vì vậy hiệu điện thế  (ở một số tài liệu đƣợc k hiệu<br /> phƣơng pháp thăm dò điện đã và đang đƣợc sử là U) giữa hai cực (P1, P2) nên điện trở suất thu<br /> dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ địa chất đƣợc sẽ là:<br /> thuỷ văn thăm dò khoáng sản địa kỹ thuật cũng I  1 1   1 1  I<br />          <br /> nhƣ địa chất môi trƣờng và khảo cổ 2π  rC1P1 rC 2 P1   rC1P 2 rC1P 2  K<br /> Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật <br /> các hệ thống đa cực ngày càng hoàn thiện cả về K (1)<br /> I<br /> phần cứng lẫn phần mềm đã làm cho phƣơng Với:<br /> pháp ảnh điện đa cực 2D (Multi-electrode 1<br />  1 1 1 1 <br /> Resistivity Imaging - MRI) trở thành một K  2π       (2)<br /> phƣơng pháp rất đƣợc ƣa chuộng và đƣợc sử  rC1P1 rC 2 P1 rC1P 2 rC1P 2 <br /> dụng nhiều trong thăm dò điện để khảo sát các Trong đó: rC1P1, rC2P1, rC1P2 và rC2P2 là khoảng<br /> đối tƣợng với độ phân giải cao Về bản chất cách giữa các điện cực (m); K là hệ số phụ<br /> MRI là phƣơng pháp kết hợp cả phƣơng pháp thuộc vào cách bố trí các điện cực nên đƣợc gọi<br /> đo sâu và phƣơng pháp mặt cắt điện truyền là hệ số hình học hay hệ số thiết bị Từ các phép<br /> thống và do đó nó nghiên cứu đƣợc sự thay đổi đo  và I trên mặt đất và biết đƣợc hệ số K qua<br /> điện trở suất của môi trƣờng theo cả hai hƣớng đó xác định đƣợc điện trở suất của môi trƣờng<br /> thẳng đứng và nằm ngang cho phép giải quyết nửa không gian đồng nhất theo công thức trên<br /> các bài toán địa chất 2D và 3D phức tạp 2.2. Phƣơng pháp tiến hành<br /> 2.1. Nguyên lý chung Hiện nay thiết bị ảnh điện đa cực – MRI<br /> Thiết bị của phƣơng pháp MRI thƣờng có đƣợc sản xuất ở nhiều hãng trên thế giới nhƣ<br /> nhiều điện cực đƣợc bố trí cách đều nhau trên ABEM (Thụy Điển) CAMPUS (Anh)<br /> tuyến và nối với cuộn cáp nhiều l i khối GEOFYZIKA GF (Séc) GEOLOG (Đức) IRIS<br /> chuyển mạch và khối điều khiển Khối chuyển (Pháp) PASI MAE ( ) OYO (Nhật) AGI<br /> mạch đƣợc sử dụng để lựa chọn ra bốn cực nào GEOMETRICS (Mỹ) …Thiết bị chúng tôi sử<br /> đó cho từng phép đo theo file điều khiển do dụng ở đây là thiết bị SUPERSTING R1/IP + 56<br /> ngƣời sử dụng lựa chọn và nạp vào bộ nhớ khối của hãng AGI (xem Hình 2) Thiết bị gồm một<br /> điều khiển Khối điều khiển dùng để điều khiển khối điều khiển một khối chuyển mạch 56 điện<br /> các thông số khảo sát lƣu trữ số liệu và giao cực với khoảng cách lớn nhất là 5m Đây là thiết<br /> tiếp với máy tính để nạp file điều khiển và lấy bị đơn kênh (mỗi lần phát dòng chỉ thu đƣợc<br /> số liệu đo đạc đƣợc để xử l một thế) có bộ nhớ trong để lƣu cất số liệu với<br /> số lần lặp do ngƣời sử dụng chọn Có công suất<br /> phát lớn độ chính xác cao và chống nhiễu tốt<br /> Có kết cấu chắc chắn dễ sử dụng phù hợp cho<br /> điều kiện thực địa Kích cỡ (rộng x dài x cao) =<br /> (18 4 x 40 6 x 27 3)cm cƣờng độ dòng phát:<br /> 1mA - 2A liên tục công suất phát: 200W [4].<br /> Các tuyến số liệu (loại hệ cực vị trí các cực<br /> trên tuyến giá trị điện trở suất biểu kiến đo đạc)<br /> Hình 1: Bốn điện cực theo phương pháp MRI cùng với thông tin về địa hình của tuyến đƣợc<br /> <br /> <br /> 24 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017<br /> đƣa vào xử l bằng phần mềm EarthImage 2D Khoa học Thủy lợi Việt Nam) đã sử dụng<br /> Đây là phần mềm tiện dụng đồng bộ với thiết bị phƣơng pháp đo sâu điện đa cực để khảo sát<br /> đo SuperSting R1/IP để xử l số liệu ảnh điện hiện trƣờng cho một số công trình đê kè ở khu<br /> đa cực vực phía Bắc Kết quả khảo sát đã khoanh đƣợc<br /> vùng dị thƣờng dƣới nền công trình (vùng ĐTS<br /> cao) Đây cũng là căn cứ khoa học để tiến hành<br /> các công việc tiếp theo nhằm làm sáng tỏ những<br /> ẩn họa dị tật dƣới nền công trình và đề suất các<br /> giải pháp xử l phù hợp để nâng cao an toàn cho<br /> công trình phòng chống lũ dƣới đây là một số<br /> ví dụ điển hình:<br /> - Trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh: đã tiến hành<br /> khảo sát ở đê Hữu Cầu (K34+400; K37+700;<br /> K72+800; K80+800) và đê Hữu Đuống<br /> Hình 2: Thiết bị SUPERSTING R1 IP 56 (Mỹ)<br /> (K42+800) nhằm tìm những vùng có nguy cơ<br /> xảy ra thấm cao dƣới nền đê Ở một số vị trí trên<br /> Nguyên tắc của việc xử l số liệu ảnh điện đa<br /> tuyến đo điện đƣợc kiểm chứng bằng xuyên<br /> cực là chia môi trƣờng nghiên cứu thành các<br /> tĩnh hai phƣơng pháp cho kết quả khá phù hợp;<br /> khối chữ nhật (mô hình) mà vị trí kích thƣớc - Địa bàn Hà Nội: đo điện đã đƣợc thực hiện<br /> của chúng dựa trên vị trí các điểm số liệu đo<br /> trên đê Hữu Hồng (K73+980†K74+255) và đê<br /> đạc Mục đích là xác định điện trở suất (ĐTS)<br /> Tả Đuống (K9†K9+200) Kết quả khảo sát đã<br /> của các khối đó sao cho dải mặt cắt điện trở suất phát hiện dị thƣờng: đƣợc cho là do vết nứt tại<br /> do chúng tạo ra (tính toán) trùng với số liệu đo<br /> K74+11†K74+16 ở độ sâu 2m so với mặt đê<br /> đạc thực tế Có hai phƣơng pháp phân chia môi<br /> trên đê hữu Hồng (Hình 3); và thấu kính cát tại<br /> trƣờng: sai phân hữu hạn và phần tử hữu hạn vị trí ở độ sâu 7 5m so với mặt đê Tả Đuống<br /> Có hai thuật toán tối ƣu dùng để giảm chệnh<br /> (Hình 4);<br /> lệch giữa điện trở suất tính toán và đo đạc bằng<br /> - Đo sâu điện đa cực (kết hợp với phƣơng<br /> cách điều chỉnh điện trở suất của các khối mô pháp rada đất) cũng đã đƣợc tiến hành trên đê<br /> hình: phƣơng pháp tối ƣu khống chế trơn (chuẩn<br /> sông Chu (Thanh Hóa) đoạn K38+700 ÷<br /> L2) (smooth model inversion) và phƣơng pháp<br /> K39+300 Kết quả khảo sát đã khoanh đƣợc<br /> tối ƣu khống chế khối (chuẩn L1) (robust vùng dị thƣờng kéo dài từ phía đồng ra phía<br /> inversion).<br /> sông đƣợc cho là vùng thấm ngƣợc trong mùa<br /> 2.3. Một số ví dụ đã tiến hành ngoài hiện trường kiệt ở đoạn đê này<br /> Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình (viện<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3: Bất thường về ĐTS tại vị trí đo (30÷35)m đê Hữu Hồng<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017 25<br />  Hình 4: Bất thường về ĐTS tại vị trí 120m về cuối tuyến đo (đê Tả Đuống)<br /> <br /> 3. NGHIÊN CỨU XÓI NGẦM DƢỚI cách chân đê tới hàng vài trăm mét [5-7].<br /> NỀN ĐÊ SEN CHIỂU Sau sự cố do xói ngầm năm 1986 đã có<br /> 3.1. Giới thiệu chung nhiều giải pháp tăng cƣờng ổn định đê đƣợc<br /> Khu vực đê Sen Chiểu là một trong những thực hiện tại đây nhƣ san lấp các vị trí trũng (ao<br /> trọng điểm của tuyến đê Hữu Hồng vào mùa mƣa hồ) ở hạ lƣu đê mở rộng mặt cắt ngang đê kết<br /> lũ Trong quá khứ đã xảy ra những sự cố do xói hợp giao thông … và đặc biệt trong năm 1994<br /> ngầm và đƣợc đánh giá là nghiêm trọng Hiện hệ thống giếng giảm áp ở phía đồng đã đƣợc<br /> tƣợng đùn sủi ở vùng hạ lƣu đê khu vực này diễn xây dựng đây là giải pháp giảm áp lực thấm ở<br /> ra phổ biến Theo các tài liệu thống kê: đùn sủi hạ lƣu đê đầu tiên ở Việt Nam đƣợc thử nghiệm<br /> xảy ra ngay cả khi mực nƣớc ngoài sông ở báo tại đoạn đê này<br /> động một; có vị trí đùn sủi xuất hiện ở ngay gần 3.2. Địa tầng khu vực đê Sen Chiểu<br /> chân đê nhƣng cũng có nhiều trƣờng hợp đùn sủi Theo HEC [8] địa tầng khu vực đê Sen<br /> xảy ra tại các giếng nƣớc sinh hoạt của nhà dân Chiểu (xem Hình 5) có cấu tạo nhƣ sau:<br /> S«ng Hång<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 25 25<br /> <br /> 20 ®ª sen chiÒu (k32+390) 20<br /> <br /> 15 15<br /> -3<br /> 2.0x10<br /> 1a -5 1 1<br /> 10 1.3x10 10<br /> TH43 TH45<br /> 2 TH44 TH45 2 TH47 1.3x10-5<br /> 5 2 24/03/03<br /> 3 10/4/98 10/4/98 5<br /> 3 TH48<br /> 3 -2<br /> 2.1x10<br /> 0 0<br /> 4 4<br /> 4 HT41A<br /> -5 -5<br /> -2<br /> 5a 1.3x10<br /> <br /> -10 5 TH69<br /> 5 3.6x10-2<br /> -10<br /> 5<br /> 2<br /> -15 qc (KG/cm ) -15<br /> 2<br /> 100 200 qc (KG/cm )<br /> 6 100 200<br /> -20 6 -20<br /> 6<br /> <br /> -25 -25<br /> <br /> -30 -30<br /> <br /> -35 -35<br /> <br /> -40 -40<br /> SC17 XM3 SC38 XM4 SC39<br /> 13.85<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 10.07<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 10.15<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 9.1<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 9.4<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 148 55 85 90 98<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5: Mặt cắt ngang địa chất tại K32 390 khu vực đê Sen Chiểu<br /> <br /> Các lớp đất đá (k hiệu trên Hình 5) đƣợc mô tả nhƣ sau:<br /> K hiệu Mô tả<br /> Đất sét nặng màu xám nâu nâu gụ phần phía trên có chứa ít mùn hữu cơ rễ cây cỏ<br /> 1a<br /> Trạng thái dẻo cứng - nửa cứng kết cấu chặt vừa<br /> Đất đắp đê sét pha nặng - sét có chỗ là á sét trung màu xám nâu nâu gụ Trạng thái<br /> 1<br /> nửa cứng - dẻo cứng kết cấu chặt vừa<br /> Đất sét - á sét nặng màu xám nâu nâu vàng lẫn ít kết vón màu nâu đen mềm bở<br /> 2<br /> Trạng thái nửa cứng - dẻo cứng kết cấu chặt vừa<br /> <br /> <br /> 26 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017<br />  K hiệu Mô tả<br /> Đất cát pha – sét pha nhẹ màu xám vàng xám nâu nhạt có chỗ là xám đen mềm bở<br /> 3<br /> Trạng thái chảy - dẻo chảy kết cấu kém chặt<br /> <br /> 4 Cát hạt nhỏ - vừa màu xám tro xám nâu xám vàng bão hòa nƣớc kết cấu chặt vừa<br /> <br /> <br /> Cuội sỏi lẫn cát hạt trung - thô cát màu xám tro xám xanh Hàm lƣợng cuội sỏi<br /> 5a chiếm khoảng 60% mài tròn tốt cứng chắc thành phần thạch anh cát bột sét kết<br /> Kích thƣớc cuội sỏi (0 5†10)cm kết cấu chặt<br /> <br /> Cát hạt trung - thô màu xám xanh xám trắng Trong cát lẫn cuội sỏi chiếm 25†40%<br /> 5<br /> cứng chắc mài tròn tốt Kích thƣớc cuội sỏi (0 5†20)cm<br /> <br /> Cát hạt trung - thô màu xám xanh xám trắng Trong cát lẫn cuội sỏi chiếm 70†80%<br /> 6<br /> cứng chắc mài tròn tốt Kích thƣớc cuội sỏi (2†20)cm Kết cấu chặt<br /> <br /> <br /> 3.3. Các sự cố đã quan sát đƣợc 3.4. Khảo sát thực địa<br /> Các sự cố nguy hiểm ở khu vực đê Sen Chiểu Mặc dù hiện tƣợng đùn sủi xảy ra trong quá<br /> đƣợc ghi nhận r nhất là sự cố về đùn sủi ở hạ lƣu khứ ở hạ lƣu đê Sen Chiểu đã đƣợc kịp thời xử<br /> đê trong mùa lũ năm 1986 cụ thể nhƣ sau[5]:<br /> l nhƣng một lƣợng cát không nhỏ dƣới nền đê<br /> - Ngày 22/7 khi mực nƣớc sông ở mức báo<br /> đã bị dòng thấm đẩy ra ngoài Điều này dẫn tới<br /> động một các vị trí đùn sủi cũ ở K32+300 và<br /> sự hình thành trong nền đê những vùng xốp cục<br /> K32+500†K33+100 đã hoạt động Đến 8 giờ sáng<br /> bộ hoặc những ống xói các dị thƣờng này đang<br /> ngày 2/7 xuất hiện ba mạch sủi cách ao ở K34+100<br /> tồn tại cho đến ngày nay Để làm sáng tỏ nhận<br /> chảy đục đem theo cát đen Các vị trí này đã xử l<br /> định này chúng tôi đã tiến hành khảo sát ở khu<br /> theo phƣơng pháp lọc kết quả nƣớc phun ra trong;<br /> vực hạ lƣu đê Sen Chiểu đoạn từ K32+322 đến<br /> - Ngày 27/7 (lúc 11h trƣa): tại K32+300 có<br /> K32+512 bằng phƣơng pháp đo sâu điện đa cực<br /> hai mạch sủi đƣờng kính khoảng 0 25m trong<br /> với ba tuyến đo song song nhƣ sơ đồ ở Hình 6<br /> ruộng lúa cách chân đê 35m; tại K34+100 xuất<br /> và Hình 7 Tuyến T1 nằm gần chân đê cũ tuyến<br /> hiện một mạch sủi ở bờ ao cách chân đê 30m<br /> T2 nằm ở chân đê hiện tại và tuyến T3 nằm giữa<br /> (đƣờng kính 0 25m); các lỗ sủi đều phun ra<br /> khoảng chân đê hiện tại và hệ thống giếng đào<br /> nƣớc đục mang theo nhiều đất cát Mực nƣớc tại<br /> giảm áp đã thi công<br /> thời điểm xảy ra đùn sủi ở cao trình +14 68m<br /> Bằng phƣơng pháp MRI các điện cực đƣợc<br /> (cao độ mặt đất tự nhiên tại vị trí sủi +10 10m<br /> cắm (đều và cách nhau 3 5m) dọc theo tuyến đã<br /> Sự cố đùn sủi này đã đƣợc các đơn vị quản l<br /> bố trí Điện cực đầu tiên của tuyến đo cách điểm<br /> xử l kịp thời<br /> đầu tuyến khảo sát 60m để có thể đo sâu đến 20<br /> Trên đoạn đê Sen Chiểu tập trung ở l trình<br /> m Mỗi tuyến khảo sát đều đƣợc chia ra ba lần<br /> K32+300 và K34 đã có tổng cộng 5 giếng sủi và<br /> đo nối tiếp nhau Mỗi điểm đo giá trị điện trở<br /> 18 mạch sủi đƣợc phát hiện và xử l kịp thời<br /> suất đƣợc lấy tại sáu chiều sâu khác nhau để mô<br /> Tuy nhiên đã thống kê đƣợc một số thiệt hại về<br /> phỏng trƣờng địa điện (đến chiều sâu 20m lấy<br /> nhà cửa công trình của ngƣời dân do lún sụt<br /> 10 giá trị điện trở) Hình 8 dƣới đây là hình ảnh<br /> quanh vị trí đùn sủi gây ra<br /> đo ngoài thực địa<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017 27<br />  Hình 6: Sơ đồ tuyến khảo sát ở hạ lưu đê Sen Chiểu (K32 322÷K32 512)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 7: Vị trí các tuyến khảo sát<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8: Thực tế triển khai khảo sát hiện trường tại khu vực Sen Chiểu<br /> <br /> <br /> 28 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017<br />  3.5. Khảo sát thực địa<br /> Kết quả khảo sát ba tuyến T1 T2 và T3 đƣợc thể hiện ở các Hình (9 ÷ 11).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 9: Kết quả khảo sát tại tuyến đo T1<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 10: Kết quả khảo sát tại tuyến đo T2<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 11: Kết quả khảo sát tại tuyến đo T3<br /> <br /> Ở các Hình (9 † 11) vùng màu đỏ có ĐTS lớn xốp hơn so với các vùng khác Điều kiện khảo sát<br /> hơn các vùng còn lại (138†336 Ωm) Đây là vùng vào mùa khô mực nƣớc ngầm hạ thấp nên điện<br /> dị thƣờng phù hợp với nhận định về các vùng cát trở suất trong các vùng này cao hơn các vùng lân<br /> xốp rỗng do tác động của xói ngầm Tầng cát dƣới cận Căn cứ vào kết quả đo ở ba tuyến ở trên có<br /> nền đê chịu tác động tích lũy của dòng thấm dẫn thể dựng thành hình ảnh 3D thể hiện các vùng dị<br /> đến các hạt mịn đã bị rửa trôi để lại môi trƣờng thƣờng nhƣ hình 12 dƣới đây<br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017 29<br />  ống xói dự báo<br /> dƣới nền đê<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 12: Mô phỏng ba chiều các vùng dị thường dưới nền đê Sen Chiểu (K32 322÷K32 512)<br /> <br /> 4. THẢO LUẬN hơn các vùng còn lại) dƣới nền đê với chiều sâu<br /> Dị thƣờng dƣới nền đê đã đƣợc phát hiện khảo sát trong phạm vi 20m ĐTS cao ở vùng dị<br /> thông qua khảo sát địa vật l ở một số tuyến đê thƣờng là do sự vắng mặt của các hạt nhỏ nhƣ<br /> nhƣ đã trình bày ở Mục 2 3 Sự tồn tại những sét sét pha (có điện trở suất thấp (1†44)Ωm<br /> vùng dị thƣờng trong thân hoặc nền đê đều có [10]), bởi vì các loại hạt này đã bị rửa trôi dƣới<br /> nguy cơ cao dẫn đến mất an toàn đê nhất là áp lực của dòng thấm Ngoài ra môi trƣờng đất<br /> trong mùa bão lũ Dị thƣờng đối với khu vực đá khi đó có độ lỗ rỗng cao chứa ít nƣớc (thời<br /> khảo sát ở Sen Chiểu là những vùng cát xốp cục điểm khảo sát vào mùa khô) nên khả năng dẫn<br /> bộ chạy dài từ tuyến giếng giảm áp vào chân đê điện của chúng giảm đi r rệt<br /> Điều này đã làm giảm đáng kể chiều dài đƣờng 5. KẾT LUẬN<br /> thấm dƣới nền đê cũng nhƣ cơ chế vận động của Các công tác khảo sát địa kỹ thuật nhƣ khoan<br /> nƣớc dƣới đất vào mùa mƣa lũ lấy mẫu xuyên tĩnh thƣờng không phát hiện<br /> Nguyên nhân chính dẫn tới sự hình thành ra những vùng dị thƣờng do chỉ khảo sát tại các<br /> những vùng dị thƣờng dƣới nền đê là do tác điểm với mật độ nhất định Do đó các giải pháp<br /> động của áp lực thấm Trong mùa lũ khi mực xử l tăng cƣờng ổn định đê đƣợc phân tích và<br /> nƣớc ngoài sông dâng cao áp lực thấm lớn hơn đề xuất có thể chƣa thực sự phù hợp Phƣơng<br /> áp lực thấm giới hạn đã gây ra hiện tƣợng đùn pháp MRI có thể kết hợp với các phƣơng pháp<br /> đẩy cát trong tầng chứa nƣớc ra hạ lƣu đê qua khảo sát địa kỹ thuật khác để nghiên cứu sự cố<br /> cửa sổ bục đất hoặc qua các khe nứt của tầng đùn sủi nhƣ đã nêu<br /> phủ Tác động này đƣợc lặp đi lặp lại qua các Ba tuyến khảo sát ở khu vực Sen Chiểu cho<br /> mùa lũ đã khiến cho tầng cát bị rỗng hơn và thấy các vùng dị thƣờng hình thành dƣới nền đê<br /> nhiều vị trí đã hình thành các ống xói ở khu vực trong phạm vi khá dài từ giếng giảm áp đến<br /> hạ lƣu đê Giải thích này phù hợp với hiện chân đê hạ lƣu (tuyến T1) hoặc có thể vào sâu<br /> tƣợng quan sát đƣợc và kết quả thí nghiệm thấm hơn nữa Điều này cho phép chúng tôi liên<br /> ngang trong phòng ở [9]. tƣởng tới sự tồn tại của các ống xói dƣới nền đê<br /> Bằng phƣơng pháp đo sâu điện đa cực có thể Kết luận này cần đƣợc làm r thêm nếu đƣợc<br /> khoanh đƣợc các vùng dị thƣờng (có ĐTS cao phép bổ sung các phƣơng pháp khảo sát khác tại<br /> <br /> 30 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017<br /> những vị trí này để bổ trợ và kiểm chứng Sự With Wi-Fi® Instruction Manual. 2014.<br /> tồn tại của ống xói làm cho chiều dài đƣờng 5. Bộ Thủy Lợi Hội thảo về chất lượng nền<br /> thấm dƣới nền đê giảm và dẫn đến gradient áp đê ed B T Lợi 1987 Hà Nội: Nhà xuất bản<br /> lực thấm tăng điều này càng thúc đẩy biến dạng Nông nghiệp<br /> thấm phát triển gây mất an toàn đê khi lũ trên 6. Chi cục Đê điều và Phòng chống lụt bão<br /> sông dâng cao và có diễn biến bất lợi do biến thành phố Hà Nội Báo cáo đánh giá hiện trạng<br /> đổi khí hậu nƣớc biển dâng công trình đê điều thành phố Hà Nội trước lũ.<br /> 2016.<br /> 7. Trần Văn Tƣ Nghiên cứu đánh giá điều<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO kiện địa chất công trình và dự báo khả năng<br /> xuất hiện các sự cố dọc tuyến đê sông Hồng<br /> 1. Trần Mạnh Liểu Phân vùng dự báo khả thuộc địa phận Hà Nội 2012 Viện địa chất<br /> năng ổn định hệ thống đê sông đồng bằng Bắc 8. HEC, Báo cáo kết quả khảo sát địa chất -<br /> Bộ trước tác động của quá trình phá hủy thấm Dự án xử lý nền đề hữu sông Hồng khu vực Sen<br /> nền đê - Lấy ví dụ cho Hà Nội 2005: Tạp chí Chiểu - Đoạn từ K31 600 đến K34 100. 2004.<br /> KHCN Xây dựng 9. Đặng Quốc Tuấn Phạm Quang Tú Đặng<br /> 2. Bùi Văn Trƣờng Nghiên cứu biến dạng Công Hƣởng Trịnh Minh Thụ Nghiên cứu hiện<br /> thấm nền đê hạ du sông Hồng địa phận tỉnh tượng xói ngầm dưới nền đê bằng thí nghiệm<br /> Thái Bình và đánh giá thực nghiệm hiệu quả mô hình vật lý trong phòng, Tuyển tập hội nghị<br /> của giải pháp xử lý, in Bộ môn Địa chất công khoa học thường niên năm 2016 (trường đại<br /> trình 2009 Trƣờng ĐH Mỏ Địa chất học Thủy Lợi) 2016: Nhà xuất bản Xây dựng<br /> 3. Meehan, D., Pajaro River Levee Failure Hà Nội<br /> Notebook. 2011, Stanford University. 10. TCXD 161: 1987, Công tác thăm dò<br /> 4. Advanced Geosciences and Inc. điện trong khảo sát xây dựng. 1987.<br /> SuperSting Earth Resistivity, IP & SP System<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Người phản biện: PGS TS ĐẬU VĂN NGỌ<br /> <br /> <br /> ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3-2017 31<br />