Luận án tiến sĩ kỹ thuật đánh giá khả năng phá hủy nền do động đất cho khu vực n

DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN Bui Thi Nhung ĐÁNH GIA KHA NANG PHA HUY NEN DO DONG DAT CHO KHU VUC NOI THANH THANH PHO HA NOI PHUC VU CONG TAC QUY HOACH VA QUAN LY RUI RO DO THI LUAN AN TIEN SI VAT LY Ha Nội-2018 DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN Bui Thi Nhung DANH GIA KHA NANG PHA HUY NEN DO DONG DAT CHO KHU VUC NOI THANH THANH PHO HA NOI PHUC VU CONG TAC QUY HOACH VA QUAN LY RUI RO DO THI Chuyén nganh: Vat ly dia cau Ma sé: 62 4401 11 LUẬN ÁN TIỀN SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HOC: 1. NGUYEN HONG PHUONG 2. DO DUC THANH Hà Nội-2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bồ trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác gia luận án Bùi Thị Nhung LỜI CÁM ƠN Tác giả xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các Thay hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hồng Phương và PGS. Đỗ Đức Thanh, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kỹ năng chuyên môn, nghê nghiệp trong quá trình học tập và làm luận án của mình. Tác giả cũng xin tỏ lòng biết ơn Quý Thây Cô trong Bộ môn Vật lý Địa cầu và Khoa Vật lý đã nhiệt tình giảng dạy và động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tác giả trong toàn bộ khóa học.

Tác giả chân thành xin được gửi đến Quý Thây Cô, anh, chị đang công tác tại các Phòng-Ban chức năng khác đã nhiệt tình giúp đỡ và hô trợ tác giả trong một sô vân đê liên quan đên khóa học. Tác giả cảm ơn Ban lãnh đạo và bạn bè, đông nghiệp tại Viện Vật lý Địa Câu đã luôn bên cạnh cô vũ, trợ giúp chuyên môn, tạo điêu kiện và động viên tác giả vượt qua các khó khăn trong quá trình học tập, công tác. Tác giả chân thành cảm ơn sự hô trợ chuyên môn và cô vũ tinh thân của Quý Thây Cô, bạn bè, đông nghiệp tại các cơ quan khác qua trao đôi học thuật, sô liệu, tài liệu và các thảo luận hữu ích. Tác giả cảm ơn sự cung câp sô liệu và hô trợ chương trình xử lý miên phí từ các tô chức, website và dự án, chương trình hợp tác và đông nghiệp cho toàn bộ quá trình nghiên cứu trong luận án.

Tác giả biệt ơn gia đình, người thân và những người bạn đã luôn tin tưởng và cô vũ cho sự lựa chọn của tác g1ả trong công việc và cuộc sông. Hà Nội, tháng nam 2018 Tác gia luận án Bùi Thị Nhung MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đô thị 9087. TONG QUAN VE TINH HINH NGHIEN CUU PHA HUY NEN DO DONG DAT VA CAC VAN DE LIEN QUAN DEN HOA LONG NEN. Tình hình nghiên cứu pha hy nén do dOng dati.

Tinh hinh nghién cttu trén thé GiGi. Tình hình nghiên cứu frOnØ TƯỚC. Tác động của phá hủy nÊn. -¿- + + EEE E3 vn vcưcngv, 12 1.

Hóa lỏng nên do động đâtt.--¿- ¿c6 tt 3E St EE 8E 3v SE cưng ncư, 14 1. Các khai niém héa long nn vee ceccececessscecessscececeecscceevscceevsceeeevevseeeen 14 1. Co ché ha long nen. Cac diéu kién d6i voi héa long NEN.

Cac kiéu héa long nen wee ceeeccscescscececcscscsceevecsceesevsceesevecsesevavseeevavseeeen 22 1. Các tiêu chí để xác định và thành lập bản đồ hóa long nén khu vuc. PHAN LOAI NEN ĐÁT KHU VỰC NỘI THÀNH THÀNH PHO HA NOI THEO TAI LIEU DIA CHAT CONG TRINH VA DIA VAT LY. Tai LGU Str Ung.

ccc ccceccscscscscscscsssceccscscscscsvsvscscecsvavscacecacsescscssssssescsvscseeeeen 30 "2W co,ï30)1)002) 02): 22222. Phân loại nên đất khu vực nội thành thành phố Hà Nội. Đánh giá hiệu ứng khuếch đại nên địa phương.--- - sss sx+x+x+x£z£eEexei 40 2. Kết luận chương 2.-¿- - xxx E111 1111 1 v1 11T TT HT nọ 42 Chương 3.

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG NHẠY CẢM HÓA LỎNG NÈN DO ĐỘNG ĐẤT CHO KHU VỰC THÀNH PHÓ HÀ NỘI. Tài liệu địa chât-địa chất công trình. Tài liệu địa chất thủy văn.- + ksSE SE SxEvEEESk SE ErEEEekskrkersrererered 53 3. Tat HOU dla mao.

Các phương pháp sử dụng. Đánh giá khả năng nhạy cảm hóa lỏng nên cho khu vực thành phố Hà Nội. Đánh giá khả năng nhạy cảm hóa lỏng nên cho khu vực thành phố Hà Nội theo đặc điểm địa chât. Đánh giá khả năng nhạy cảm hóa lỏng nên cho khu vực thành phố Hà NOi theo cr;†eoirii i80 TT ăằ di 68 3.

Đánh giá khả năng nhạy cảm hóa lỏng nên cho khu vực thành phô Hà Nội theo đặc diém địa chât và địa mạO. -- - - - << cE {SE E111 E1 ca 72 3. Kết luận chương 3.-- - - - EkSx SE 311311 SE 1 TT T TT HT, 74 Chương 4. ĐÁNH GIÁ ĐỘ NGUY HIẾM HOA LONG NEN DO DONG DAT CHO KHU VỰC NỘI THÀNH THÀNH PHÓ HÀ NỘI.

Phương pháp đánh giá độ nguy hiểm hóa lỏng nên do động đất. _ Tính hệ số an toàn kháng hóa lỏng. Tính chỉ số khả năng hóa lỏng. Đánh gid xac suat xay ra héa long bE Mat.

Cac dac trung dia chân kiến tạo khu vurc Ha NOi. Các đứt gãy hoạt động. Hoạt động địa CHAN. Các kịch bản động đit.

Dữ liệu lỗ khoan. ¿+ ¿ %5 SE SE SE 1E E1 51 1 E1 51 1 11 1111 1 1 11 111 1n ri 96 4. Đánh giá độ nguy hiểm hóa lỏng nên do động đất cho khu vực nội thành thành phố Hà Nội. --- - -EkStStStEx SE SE E111 111111 1111111111111 11111111 nhi 97 4.

Thảo luận kết quả. -¿- «6 kSxEE 38t E33 E118 1T TT ngưng nh 103 4. Kết luận chương 4.- ¿+ SE E3 St EE 11v S 1v 1T TT ng cư, 104 KẾT LLUẬÌN.9 0 0 90 81 6898066 106 KIÊN NGHỊ VÉ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.--5-5- 107 DANH MUC CONG TRINH KHOA HOC CUA TAC GIA LIEN QUAN DEN 0. 108 TÀI LIEU THAM KHAO.

5-5-5 << «se S2 se ssesesesss xe 109 Danh mục các ký hiệu và chữ viêt tắt Ký hiệu, Từ Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt chữ viết tắt a Acceleration Gia tốc max Maximum horizontal acceleration | Gia tốc ngang cực đại nên tại at ground surface bé mat CPT Cone Penetration test Thi nghiém xuyén hinh non CRR Cyclic resistance ratio Tỷ số kháng xuyên tuân hoàn CSR Cyclic stress ratio Tỷ số ứng suất tuần hoàn DMT Flat delatometer test Kiểm tra dãn nở băng phăng EIGE Earthquake-induced Ground Phá hủy nên do động dat Failures Em Hammer efficiency Hệ số hiệu quả của búa FC Percent finer Phan trim hat min FEM Finite Element Method Phuong phap phan tir hiru han FEMA Federal Emergency Management Cuc quan ly cac tinh trang Agency khẩn cấp liên bang Mỹ FFT Fast Fourier Transform Biên đồi Fourier nhanh FS Factor of safety against Hệ sô an toàn kháng hóa lỏng liquefaction GIS Geographic Information System Hệ thông thông tin địa lý Ký hiệu, Từ Tiêng Anh Nghĩa Tiếng Việt chữ viết tắt J Intensity Cường độ chân động trên bê mặt LL Liquid limit Gioi han long LPI Liquefaction Potential Index Chỉ số khả năng hóa lỏng LSI Liquefaction Severity Index Chỉ số mức độ hóa lỏng M Earthquake Magnitude Độ lớn động đất NEHRP National Earthquake Hazards Chuong trinh Quéc gia vé Reduction Program giam nhe thiét hai dong dat My OCR Overconsolidation ratio Ty số quá chặt Pg Probability of Ground failures Xác suât phá hủy nên PGA Peak Ground Acceleration Gia tốc cực đại nên PLH Probabilistic liquefaction hazard | Nguy hiểm hóa lỏng nên theo xác suất SBPT Self boring pressure meter May do ap suat 16 khoan SPT Standard Penetration Test Thi nghiém xuyén chuan SW W Shear wave velocity techniques Kỹ thuật vận tôc sóng ngang Danh mục các bảng Trang Bảng 2. Phân loại nên đất địa phương theo tiêu chuẩn NEHRP 1999 của Mỹ. Hệ số khuêch đại nÊn. - - - SE SE SE EEESEEEEEEESEEEEEErErkrkrkrkrered 41 Bang 3.

Cac phan vi dia tang CUO DE Tt. Phân chia cac thanh tao D€ TW ou. Bê dày lớp bùn hệ tâng Hải Hưng ở một số khu vực. Cac phan vi dia chat thuỷ văn khu vực Hà Nội.

Khả nang nhạy cảm hóa lỏng nên của các lắng dong tram tich trong qua trình chấn động địa chắn. --- - - - s tEE*k SE EE 38t E E318 1118 1g ng ri 61 Bảng 3. Khả năng nhạy cảm hóa lỏng của các đơn vị hình thái học. Khả năng nhạy cảm hóa lỏng của các đơn vị thạch học trong khu vực.

Khả năng nhạy cảm hóa lỏng của các đơn vị v1 địa mạo. Các mức rủi ro tương ứng với xác suât có điêu kiện của các hiện tượng phá hủy nên do hóa lỏng. c6 SE SE E88 E9E SE EEvESE SE ve ve, 85 Bảng 4. Tham số của các động đât kịch bản.-- ¿6s + £EsE+vcvEeEevsecve 02 Bảng 4.

Các hệ sô phô phản ứng gia tôc của miên Trung và miên Đông nước Mỹ Bang lI. Két qua phan loai nên dựa trên giá trỊ SPT của các lỗ khoan tại khu vực nội thành thành phô Hà Nội theo tiêu chuẩn NEHRP 909. Kết quả phân loại nên dựa trên giá trỊ Vs so của các lỗ khoan khu vực nội thành thành phố Hà Nội theo tiêu chuẩn NEHRP 90. 5-6 sx£š£vEeE£E+E£e£vcxi 133 Bảng 3.

Ví dụ minh họa chỉ tiêu cơ lý của lớp bùn đáy ao hô (lớp 2) khu vực nội thành thành phô Hà Nội (hàm lượng hạt cát (2-0.3%) được sử dụng trong các tính toán. Minh họa quá trình tính hệ số FS của một cột đất lỗ khoan (TX-22). 14] Danh mục các hình vẽ, đô thị Hình 1. Các tác động của phá hủy nên do động đất,.

Sự thay đổi của cấu trúc hạt trầm tích trong động đất dẫn tới hóa long TIỀN. St S1 111 1 1 1 1151111111111 11 11111111111 11H11 TT TT TT TT ni 16 Hình 1. Cơ chế của hóa lỏng nên và các tác động của nó. So đồ của một sự mở rộng theo phương ngang cho thấy biến dạng trượt trong một lớp đất hóa lỏng và sự dịch chuyền của trầm tích bê mặt xuống mặt hơi dốc hay tới một mặt thoáng.

-- - - = kk + E#Ek+EEEEE#EEk St EềEk kg vn rva 24 Hình 1. Sơ đồ rung động nên cho thây các khối đất bị tách riêng còn nguyên vẹn dao động qua lại và bị tách riêng do lực quán tính và sự hóa mềm của đất bị hóa Hình 1. Thiệt hại gây bởi phá hủy nên ở quận Marina San Francisco trong động dat Loma Prieta năm 1989 ccccccccccccccccccecsccccececsccesecescessecesscecsecescessecesssesscesseceuseeeseees 26 Hình 1. Sơ đồ khu vực phá hủy cho thấy sự đi lên của nước lỗ rỗng tạo điều kiện hóa lỏng nhanh dưới công tTÌnÏ:.

Các tòa nhà tại Nigata bị phá hủy (nghiêng, đồ) do động đất Nhật Bản 101081006 1.