Giáo trình môn Địa chất công trình: Phần 2

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình môn Địa chất công trình: Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như các hiện tượng địa chất động lực; khảo sát địa chất công trình. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình môn Địa chất công trình: Phần 2 Chương 4 CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT ĐỘNG LỰC 4.1. Khái niệm và phân loại Trái đất hình thành luôn không ngừng biến động. Điều kiện đó phù hợp với qui luật vậnđộng của vật chất. Biểu hiện của những biến động có khi rất chậm chạp, lâu dài trải đến hangnghìn hang triệu năm, có khi xảy ra rất nhanh chóng đột ngột. Chúng có tính chất phá hoạihoặc xây dựng nhằm đạt đến sự cân bằng trong những điều kiện mới. Các quá trình trong lịchsử địa chất làm thay đổi thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo của vỏ trái đất và bề mặt củaTrái đất là tác dụng địa chất. Động lực làm xuất hiện tác dụng địa chất là động lực địa chất bao gồm các nhân tố, lựclượng làm cải biến vỏ trái đất. Ví dụ nắng, mưa, gió, động đất, nước chảy, hoạt động củamacma. Các hiện tượng địa chất độnglực được chia thành các hiện tượng địa chất tự nhiên và cáchiện tượng địa chất công trình. Hiện tượng địa chất tự nhiên là hiện tượng xảy ra do các tác động của tự nhiên, thường xảyra trên những phạm vi rộng lớn, trong khoảng thời gian dài. Tùy theo năng lượng để gây racác hiện tượng địa chất ở bên ngoài hay bên trong lòng đất mà ta có các hiện tượng địa chấtngoại động lực như hiện tượng phong hóa đất đá, hoạt động địa chất của sông hay biển… vàcác hiện tượng địa chất nội động lực như chuyển động kiến tạo, động đất… Các hiện tượngđịa chất nội động lực và ngoại động lực không riêng rẽ mà có mối quan hệ qua lại với nhauthúc đẩy nhau và hạn chế nhau. Chẳng hạn chuyển động kiến tạo mạnh mẽ làm cho địa hìnhđược nâng lên do đó thúc đẩy nhanh và tăng cường tác dụng bóc mòn. Nếu chuyển động kiếntạo âm, địa hình bị sụt lún do đó sẽ làm giảm sự bóc mòn. Mối quan hệ qua lại của 2 loại tácdụng này có khi mãnh liệt, có khi tư từ nhẹ nhàng nhưng luôn luôn liên tục, không gián đoạn.có thể nói là biểu hiện của địa hình và địa chất là kết quả hiện thời của 1 sự đấu tranh giữa 2tác dụng địa chất liên tục từ trước đến nay. Hiện tượng địa chất công trình xảy ra do các tác động của việc xây dựng công trình,thường chỉ xảy ra trong những loại đất đá có thành phần và nguồn gốc nhất định, trong nhữngđiều kiện địa chất nhất định vì vậy chúng chỉ xuất hiện trong những thời gian và phạm vi nhấtđịnh như các hiện tượng cát chảy, xói ngầm, trượt đất đá… Dưới đây giới thiệu một số hiện tượng chính, thường gặp khi xây dựng công trình. 4.2. Chuyển động kiến tạo của vỏ trái đất 4.2.1. Khái niệm Chuyển động kiến tạo là hiện tượng địa chất nội động lực (do lực trong lòng Trái Đất tạonên). Các phần của vỏ Trái Đất bị nâng lên, hạ xuống, uốn nếp, đứt gãy (kèm theo nứt nẻ)thành tạo nên các cấu trúc địa chất. Chuyển động kiến tạo làm đất đá bị thay đổi kiến trúc, cấutạo, thế nằm, làm thay đổi biển và lục địa, có thể dẫn đến các hoạt động động đất, núi lửađồng thời thường tạo ra các dạng địa hình tương phản như hình 4.1. 138 Hình 4.1. Hiện tượng chuyển động kiến tạo 4.2.2. Các dạng chuyển động kiến tạo a. Dao động thẳng đứng (chuyển động thăng trầm, chuyển động tạo lục) của vỏ Trái Đất Dao động thẳng đứng thường xảy ra trong phạm vi rộng lớn (một lục địa hay một phần lụcđịa), làm thay đổi vị trí lục địa và đại dương (vì vậy còn gọi là chuyển động tạo lục). Khi mặt đất được nâng lên, nước biển rút đi, lục địa mở rộng gọi là biển lùi (biển thoái).Ngược lại, khi lục địa hạ thấp, nước biển tràn vào làm thu hẹp lục địa, gọi là biển tiến. Dao động thẳng đứng của vỏ Trái Đất không chỉ diễn ra một lần, mà xảy ra nhiều lần, cácquá trình biển tiến, biển thoái xen kẽ nhau, theo các biên độ khác nhau và ngày nay vẫn cònđang tiếp diễn, đã tạo nên các lớp trầm tích dày, các loại đá biến chất và hình thành nên tươngquan biển và lục địa ngày nay. Các dấu vết hoá thạch hiện đại của các sinh vật biển tìm đượcở các độ cao khác nhau ven bờ và sự thay đổi nhịp cát-bụi-sét trong trầm tích tạo thành cáclớp mỏng đá cát kết, bột kết, sét kết xen kẽ nhau chứng tỏ biển tiến, biển thoái nhiều lần xảyra trong quá khứ. Hiện nay, một số vùng vũng vịnh ven biển cũng còn đang nâng hạ với biênđộ nhỏ như hình 4.2. Hội tụ hai mảng lục địa Hội tụ của mảng đại dương và mảng lục địa Hình 4.2. Dao động thẳng đứng (chuyển động thăng trầm) của vỏ Trái Đất b. Dao động ngang (chuyển động uốn nếp, chuyển động tạo núi và đứt gãy) 139 Dao động ngang làm cho đá bị biến dạng, thế nằm ngang (hoặc hơi nghiêng) ban đầu củatầng đá bị thay đổi, đảo lộn tạo nên những nếp uốn. Khi tốc độ chuyển động của đá nhỏ, thờigian tác động lâu dài (hàng chục vạn, hàng triệu) năm thì đá có khả năng uốn nếp. Khi lựckiến tạo gây ứng suất vượt quá độ bền của đất đá, tầng đá sẽ bị nứt nẻ, dịch chuyển tạo nêncác khe nứt, đứt gãy n ...