Bài tập Địa kỹ thuật tuyển chọn: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Địa kỹ thuật - Có ví dụ và bài tập" trình bày các bài tập về hiện tượng địa chất động lực công trình, công tác khảo sát địa kỹ thuật. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Địa kỹ thuật tuyển chọn: Phần 2 C hư ơ ng IV HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHÂT ĐỘNG Lực CÔNG TRÌNH Đất đá tạo nên vỏ trái đất (thạch quyền') rất đa dạng và phức tạp lại không ngừng biến đổi do nhiẻu nguyên nhân. Có những nguyên nhân bên trong, nội động lực; và các nguyên nhân bên ngoài (trên và gần mặt đất), ngoại động lực, tác động làm thay đổi đất đá về sự phân bố và các đặc điểm khác. Các quá trình (hiện tượng) này có thể diẽn ra chậm chạp hoặc đột ngột (động đất) với quy m ô và hậu quả rất khác nhau. Có các quá trình làm biến đổi sâu sắc đất đá như quá trình vận động kiến tạo của vỏ trái đất, quá trình hoạt động của các lò m acm a hay hiện tượng động đất kiến tạo, hiện tượng phong hóa hóa h ọ c ,... lại có các hiện tượng hay quá trình gây ảnh hưởng xấu đến điéu kiện thi công, dến ổn định và tuổi thọ công trình xây dựng: hiện tượng trượt lở đất đá ở sườn dốc, hiện tượng kacstơ, hiện tượng xói ngầm và hiện tượng cất chảy.v.v... Việc nghiên cứu nguyên nhân, quy mô, quá trình phát sinh và phát triển cùa các quá trình (hiện tượng) địa chất động lực nhằm hiểu rõ điều kiện thành tạo, sự biến đổi cùa đất đá, cấu trúc của các lóp đất đ á ,... Tim ra các giải pháp phòng ngừa và giải pháp xử lý kỹ thuật các hiện tượng đó, đảm bảo cho quá trình thi công và sử dụng công trình xây dựng một cách hợp lý và đem lại hiệu quả kinh tế thiết thực. §1. HIỆN TƯ ỢN G VẬN ĐỘNG K IẾN T Ạ O CỦA T H Ạ C H QU YỂN I. K hái niệm c h u n g Hiện tượng xảy ra do nội động lực phát sinh trong vỏ trái đất, làm thay đổi cấu trúc cùa các lớp đất đá của thạch quyển. Nó bao gồm vận động dao động thẳng đứng và vận động biến vị (vận động tạo núi), xảy ra từ từ nhưng với quy mô rộng lớn và m ạnh mẽ. Giải thích nguyên nhân của hiện tượng này, hiện nay có nhiểu giả thuyết: N hóm giả thuyết tĩnh cho rằng thạch quyển không có dịch chuyển lớn, các hoạt động kiến tạo hình thành các cấu trúc địa chất chủ yếu là các lực thắng đứng, các lực nằm ngang tạo ra các nếp uốn và các đứt gẫy sinh ra từ các lực thảng đứng, và N lióm giả thuyết động thì ngược lại, cho rằng hoạt động kiến tạo đã làm cho các châu lục (các m ảng thạch quyển) không ớ nguyên vị trí cũ mà có sự xê dịch ngang trong không gian và thời gian, tạo ra các quá trình biến động kiến tạo. Trong nhóm giả thuyết động có: thuyết kiến tạo m ảng (thuyết trôi dạt lục địa và thuyết tách dãn đáy đại dương). Học lliuyêt kiến tạo m ảng giải thích kiến tạo và các quá trình địa chất của trái đất theo cơ chê động. T huyết này cho rằng, sự dịch chuyển đến hàng nghìn km của thạch 169 quyến (gồm 12 m ảng lớn và 13 m ảng nhỏ) trên quyển m ém ờ manti , gãy ra các hiện tượng uốn nếp, đứt gẫy, biến dạng các dãy núi cung đảo,., như hiện nay. T ừ th ế kỷ 17 người ta đã nhận thấy, dạng địa hình bò biển có thể khớp lại với nhau (hình 4-1 ) cùa châu Mỹ vói châu Phi và châu  u và cho rằng các châu lục nguyên là m ột đại cháu lục sau đó bị tách ròi ra. T huyết này được A .W egener (Đức, 1912) hoàn chình, ông không chỉ dựa vào sự tương tự về hình dạng của các châu lục m à bằng các bằng chứng xác thực hơn (các hóa thạch và động thực vật, dấu tích hiện tượng bãng hà và hiện tượng địa hình ờ các châu lục giống nhau,). Đại châu lục bị tách vỡ từ kỷ Jura cách nay khoảng 200 triệu năm). T huyết tách dãn đáy đại dương. T huyết này được các nhà địa chất - đ ịa vật lý đưa ra các căn cứ quan trọng (sự tồn tại của quyển m ềm , cấc dãy sống núi giữa đại dương, sự giảm bẻ dày và tuổi của phần trẽn lớp trầm tích ở phía đỉnh các dãy núi giữa đại dương, sự đáo trường từ của trái đất trong khoảng 4 triệu năm lại đây...). -Ả—ầ._____ Đới ch úi xuống ___________ Ranh gia m chưa chắc chăn àng -------------- C a c d ư t g ả y b ie n d ổ i ________ ► Huí^ « o rfn a irç luung a s òa mảng và sông nui giãn nô < cu“™ 0' yf e^ Hinh 4-1. Hướng dịclì clmyển và kiểu ranh giới của các quyển cliínli. II. C ác đ ạ c đ iểm c ủ a n ế p u ố n và đ ứ t gẫy Vận động kiến tạo của thạch quyển làm thay đổi cấu tạo địa chất của vỏ trái đất, tạo ra các nếp uốn và các đứt gẫy, Tùy theo độ m ạnh cùa nội động lực và trạng thái cùa đất đá, chúng có các đặc điểm sau đây. 1. Các nếp uốn Sự vận động kiến tạo (vận động uốn nếp) xảy ra ở dưới sâu hoặc đá tiếp xúc với thể m acm a (làm nóng lên) đá có biến dạng dẻo và hậu quả là tạo ra các nếp uốn (hình 4-2). 170 H ình 4-2. Lũng sông ở nếp uốn a) Nếp lồi, b). Nếp lõm c). Các yếu tô'cấu tạo nếp uốn I - Nhân. 2- Đinh, 3- Đường bán lể. 4- Canh, ữ - Góc dốc của cánh. AB - Đường phương cúa cánh. Lực vận động kiến tạo tác dụng vào các vỉa đá ở trạng thái cứng sẽ gây ra biến dạng giòn làm m ất tính liên tục của các vỉa đá và 2 khối đá (cánh đứt gẫy) vừa bị tách ra có sự chuyển dịch thẳng đứng hoặc theo phương ngang tạo ra các đứt gẫy (đứt gẫy ngang). Tùy theo sự chuyển dịch tương hỗ của hai cánh, người ta chia đứt gẫy thành: đứt gẫy thuận (hình 4-3), đút gẫy nghịch và đứt gẫy ngang. Tại m ặt đứt gẫy thuận, hai cánh chuyển dịch với xu hướng xa rời nhau, m ặt đứt gẫy thường gồ ghề không phẳng, chứa nhiều dăm sạn, vụn đá kích thước lớn, ít chất sét lấp nhét. Vùng lân cận dọc theo m ặt đút gẫy thường có dứt gẫy phụ, khe nứt phát triển và là nơi tích tụ và lưu thông nước ngấm. Tại mặt đứt gẫy nghịch cánh trẽn được đẩy trượt trên cánh dưới, hai cánh có xu hướng chà xát vào nhau, ma sát m ạnh làm cho có nhiều vết xước hoậc nhẵn bóng, mặt đứt gẫy hẹp chứa nhiều m ảnh vụn nhỏ và chất sét, tạo thành đới phá hủy rộng (hình 4-4). H ình 4-3. Sự lùnh thành dứt gẫy thuận ...