CHƯƠNG 2.
ĐỊA CHẤT KIẾN TẠO










Trong vỏ Trái đất không ngừng xảy ra những hoạt động
lún chìm, nâng cao, dồn ép tạo ra những nếp uốn, đứt
gãy, hoạt động tạo núi… hình thành nên những cấu trúc
của nó – Đó là những hoạt động kiến tạo.
Sự dịch chuyển vỏ Trái dất diễn ra rất chậm chạp; năng
lượng rất lớn; đất đá thay đổi, uốn nếp, nứt gãy…
Dao động thẳng đứng hay chuyển động thăng trầm của
vỏ Trái đất thường xảy ra trong một phạm vi rộng lớn
làm thay đổi vị trí của lục địa hay đại dương.
Khi mặt đất nâng lên, biển rút ra, lục địa được mở rộng là biển lùi.
Ngược lại, khi lục địa hạ thấp, nước biển tràn vào - là
biển tiến.

2.1. TÁC DỤNG KIẾN TẠO CỦA VỎ TRÁI ĐẤT


Dấu vết mực nước biển ở Hà Tiên

Dấu vết mực nước
biển ở Hà Tiên


Kiểu loại đất đá trầm tích có quan hệ mật thiết đến độ
sâu của biển.
 Biển sâu: trầm tích hạt mịn
 Biển cạn: trầm tích thơ như cuội kết…
 Biển càng sâu và thời gian lún chìm càng lâu thì bề dày
trầm tích càng lớn.
 Dao động ngang: cịn gọi là chuyển động uốn nếp, tạo
núi và đứt gãy, tạo nên những nếp uốn. Khi ứng suất
vượt quá độ bền của đá sẽ nứt nẻ và hình thành đứt
gãy.





Thế nằm ban đầu của các lớp đá trầm tích là nằm
ngang

Thế nằm ngang của trầm tích phân lớp (Lâm Đồng).

2.2. CÁC DẠNG BIẾN VỊ CỦA ĐẤT ĐÁ




Thế nằm nghiêng


Lớp trầm tích phân lớp nằm nghiêng (Lâm Đồng).

M


Hướng Bắc

Hướng Bắc


Đường
phương


Đường
hướng dốc

Phương
vị hướng
dốc

Đường phương



Phương vị
hướng dốc

Theo phương vị hướng dốc:


h
tg 
L
Thế nằm nghiêng của đá trầm tích thể hiện bằng đặc trưng  và 


Baéc

HK 1
70 m


b

HK 2
60m

Bài tập

HK 3
50m


Khoảng cách giữa các hố khoan trên bình đồ xác định
được: a = 90m , b = 135m.
 Khi khoan qua các lớp đất phủ thì gặp lớp đá đơn
nghiêng. Cao độ bề mặt lớp đá đơn nghiêng tại: HK1 =
84m ; HK2 = 73m; HK3 = 51m
 Xác định (có hình vẽ): Góc phương vị hướng dốc  và

Bắc
góc dốc lớp đá .


HK1

a

HK2

Bài tập

30o

30o

b

HK3





Góc phương vị hướng dốc:  = 150o.
Trên đường phương vị hướng dốc:

h HK1  HK 3 84  51
tg 



L
b
135


Góc dốc lớp đá tính được:  = 13o44’.
Bắc
HK1 (84m)
Đường phương

a

30o 30o

HK2 (73m)

Giải

b

Đường phương
vị hướng dốc

HK3
(51m)





Nếp uốn là tầng đá bị uốn cong, nghiêng đảo nhưng
khơng mất tính liên tục.

- Nếp uốn lồi là dạng uốn cong của các lớp đá, hướng bề lồi lên
phía trên. Vùng trung tâm của nếp uốn lồi đất đá có tuổi già hơn
đất đá xung quanh.
- Nếp uốn lõm là dạng uốn cong của các lớp đá, hướng bề lõm
xuống phía dưới. Vùng trung tâm của nếp uốn lõm đất đá có tuổi
trẻ hơn đất đá xung quanh.

2.2.1. Nếp uốn




2.2.2. Biến dạng đứt gãy làm cho tầng đá mất tính liên
tục và hồn chỉnh.

Thuận

2.2.2. Đứt gãy


Đứt gãy thuận (phay thuận): là những đứt gãy trong
đó mặt đứt gãy dốc về phía đá tụt xuống. Khi đứt
gãy là ranh giới của 2 loại đất đá khác nhau, mặt đứt
gãy hướng về phía đất đá có tuổi trẻ hơn thì đó là
đứt gãy thuận.

2.2.2. Đứt gãy



Đứt gãy nghịch (phay nghịch): là những đứt gãy trong
đó mặt đứt gãy dốc về phía đá trồi lên. Khi đứt gãy
là ranh giới của 2 loại đất đá khác nhau, mặt đứt gãy
hướng về phía đất đá có tuổi già hơn thì đó là đứt
gãy nghịch.

Nghịch

2.2.2. Đứt gãy




Khe nứt phân chia khối đá thành những khối nhỏ, làm
cho khối đá giảm độ bền hoặc thậm chí mất tính liên tục.
Khe nứt là những đứt gãy nhỏ ở trong đá nhưng khơng
có sự dịch chuyển hoặc sự dịch chuyển có độ lớn
khơng đáng kể.

2.3. KHE NỨT




Hệ thống khe nứt: (a) Một hệ khe nứt; (b) Ba hệ khe nứt

2.3.1. Phân loại khe nứt (xem tài liệu)





Chỉ tiêu chất lượng đá RQD (Rock Quality Designation)
là tỷ số giữa tổng chiều dài các lõi đá dài hơn 10cm và
tổng chiều dài mét khoan được biểu diễn bằng đơn vị
phần trăm (%).
Căn cứ trên giá trị RQD,
phân chia chất lượng
đá: Rất tốt (khi RQD: 90
– 100%), Tốt (khi RQD:
75 – 90%), Trung bình
(khi RQD: 50 – 75%), Xấu
(khi RQD: 25 – 50%) và
Rất xấu (khi RQD:
<25%).

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu đánh giá khe nứt


1.0m

7.0m

16.0m

lõi khoan từ 0 – 25m.
25.0m





Hiện nay, trong tính tốn thiết kế cơng trình trên đá với
các mơ hình hiện đại, đặc trưng cho độ bền toàn khối đá
thường được sử dụng nhất là chỉ tiêu bền địa chất GSI
(Geological Strength Index).

M


như n?m trong kho?ng 33 đ?n 37 thì h? p lý hơn là
ch?n v? i GSI =35. Ghi chú r?ng b?ng này không
áp d? ng cho c?u trúc đã ki?m soát s? phá ho?i.
Nh? ng nơi mà các m?t đ? t gãy có hư? ng b?t l?i
khi đào s? làm ?nh hư?ng t?i ? ng x? c?a đá. S? c
ch?ng c?t c?a b? m?t s? gi?m khi có nư? c. Khi
đánh giá kh?i đá trong vùng trung bình đ?n r?t
y?u thì v? i đi?u ki?n ?m ư?t nên d?ch chuy?n qua
bên ph?i. Áp l? c nư? c ng?m s? đư? c gi?i quy?t
b?ng vi?c phân tích ? ng su?t có hi?u.

CHI? U GI? M CH? T LƯ? NG B? M? T ĐÁ

C? U TRÚC PHÂN KH? I - Có c?u trúc
phân kh?i ch?t ch? hình l?p phương t?o
b? i b? 3 v?t c?t

C? U TRÚC PHÂN KH? I M? NH
Phân kh?i , kh?i đá không nguyên tr?ng
t?o thành b?i các phân kh?i tam giác

giao c?t nhau do b?i 4 hay nhi?u v?t c?t
PHÂN KH? I/KHÔNG NGUYÊN
TR? NG/ N? T - U?n n?p v?i các phân
kh?i tam giác đư? c t?o thành b?i r?t
nhi?u các v?t n? t giao c?t nhau. Lâu d?n
t?o thành phân l? p hay phi?n
PHÁ H? Y - C?u trúc liên k?t y?u, kh?i
đá t?o thành b?i s? pha tr?n gi? a các
kh?i đá tam giác và tròn

CHI? U GI? M C? A S? LIÊN K? T GI? A CÁC KH? I ĐÁ

C? U TRÚC
NGUYÊN KH? I HAY Đ? C CH? C Các m?u đá nguyên kh?i hay đ?c ch?c ?
hi?n trư?ng cùng v?i m?t vài v?t c?t

R? T Y? U - B? m?t b? phong hóa m?nh v?i các l?p sét
m?m bao ph? hay l?p nhét

bình. Đ? ng quá c? g?ng đ? chính xác. Ch?ng h?n

T? T
C? ng, b? phong hóa ít, b? m?t có màu nâu s?t

kh?i đá v? tính liên t?c, ư? c tính giá tr? GSI trung

R? T T? T
R?t c? ng, b? m?t khơng b? phong hóa

T? các đi?u ki?n th?ch h?c, c?u trúc và b? m?t


TR? NG THÁI B? M? T KH? I ĐÁ

(Hoek và Marinos, 2000)

Y? U - B? m?t b? phong hóa m?nh v?i các m?nh v?n bao
ph? hay l?p nhét

Đ? NG NH? T

TRUNG BÌNH - B?ng ph?ng, phong hóa trung bình và b?
m?t b? thay đ?i

CH? TIÊU BÊN Đ?A CH? T CHO KH? I ĐÁ

PHÂN PHI? N M? NG/B? C? T Khơng có s? k?t dính do các phi?n
m?ng hay nhi?u m?t ph?ng c?t.

Bảng ước tính giá trị GSI chung cho các quan sát đánh giá địa chất


Vẻ ngồi của khối đá

Mơ tả khối đá

Giá trị D
khuyến nghị

Nổ mìn có kiểm sốt chất lượng rất
tốt, hoặc đào bằng cơ giới bởi máy

khoan hầm TBM sẽ gây nên xáo
trộn rất nhỏ cho khối đá bị nén ép
ba chiều xung quanh hang hầm.

D=0

Đào cơ giới hoặc bằng thủ công
trong đá chất lượng kém (khơng nổ
mìn) gây ra xáo trộn rất nhỏ cho
khối đá bao quanh.
Nếu điều kiện đá nén ép
(squeezing) gây ra bùng nền lớn,
thì xáo trộn có thể là nghiêm trọng,
trừ phi có thi cơng một vịm ngửa
tạm thời (như trong ảnh).

Việc nổ mìn chất lượng rất tồi
trong một hầm đá cứng sẽ sinh ra
phá hoại cục bộ nghiêm trọng,
phạm vi có thể sâu đến 2m hay 3m
vào khối đá xung quanh.

D=0

D = 0,5
Khơng làm vịm
ngửa

D = 0,8


Bảng hệ số xáo trộn do điều kiện thi công.


2
1

II

I

ẢNH HƯỞNG CỦA TÁC DỤNG KIẾN TẠO ĐỐI VỚI XÂY DỰNG


Bài tập