Địa chất KCN Phố Nối A & B: Đặc điểm nền đất phù sa cổ và giải pháp móng tối ưu

Địa chất KCN Phố Nối A & B: Đặc điểm nền đất

1. Giới thiệu chung

KCN Phố Nối A và Phố Nối B là hai trong số những khu công nghiệp trọng điểm của tỉnh Hưng Yên, tọa lạc trên địa bàn các huyện Yên Mỹ, Văn Lâm và thị xã Mỹ Hào – vùng đất được mệnh danh là “cửa ngõ phía Đông” của tỉnh. Theo Quy hoạch tỉnh Hưng Yên thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050, các KCN Phố Nối được định hướng phát triển trở thành các khu công nghiệp sinh thái, công nghệ cao, thu hút các ngành công nghiệp sạch và thân thiện với môi trường. Thực tế, KCN Phố Nối A đã tiếp nhận được 207 dự án đầu tư với tổng vốn đầu tư lớn, trong đó nhiều dự án dệt may và logistics quy mô lớn đã đi vào hoạt động.

Tuy nhiên, ẩn sâu bên dưới bề mặt bằng phẳng của các KCN này là một thách thức địa chất đặc thù: nền đất phù sa cổ của vùng châu thổ sông Hồng với sự hiện diện của các lớp đất yếu (bùn sét, sét pha dẻo chảy) có chiều dày biến đổi mạnh, xen kẹp bởi các thấu kính cát. Hiểu rõ đặc điểm địa tầng tại Phố Nối A và B, so sánh với KCN Thăng Long II – một trong những KCN lớn nhất tỉnh do Tập đoàn Sumitomo (Nhật Bản) đầu tư – sẽ giúp chủ đầu tư và nhà thầu lựa chọn giải pháp nền móng tối ưu, vừa đảm bảo an toàn vừa tiết kiệm chi phí.

2. Đặc điểm nền đất phù sa cổ khu vực Phố Nối – Văn Lâm – Yên Mỹ

Cụm KCN Phố Nối nằm trong bồn trũng Đồng bằng sông Hồng, được cấu tạo bởi các trầm tích bở rời thuộc kỷ Đệ tứ với chiều dày từ 75 – 120m trên nền đá gốc Neogen. Theo nghiên cứu phân chia cấu trúc nền của tạp chí Xây dựng, Hưng Yên có đặc điểm đất nền được cấu thành bởi tổ hợp các lớp đất của hai hệ tầng trầm tích chính: hệ tầng Hải Hưng (QIV1-2 hh) và hệ tầng Thái Bình (QIV3 tb).

2.1. Nguồn gốc trầm tích và sự hình thành lớp đất yếu

Trong giai đoạn biển lấn (Holocen sớm – giữa), toàn bộ khu vực Hưng Yên bị ngập mặn, tạo thành môi trường trầm tích biển – đầm lầy, hình thành các lớp sét bột, bùn sét hữu cơ dày với nền đất yếu đặc trưng. Sau đó, quá trình bồi tụ của sông Hồng đã tạo ra các lớp trầm tích sông – biển xen kẹp, gồm cát, sét bột màu xám, nâu nhạt.

Kết quả khảo sát địa chất cho thấy lớp đất yếu có mặt gần như ở khắp mọi nơi tại Hưng Yên với chiều dày biến đổi mạnh từ 4 – 20m. Khu vực Văn Lâm – Yên Mỹ thuộc dạng cấu trúc nền IC trong phân loại của Tạp chí Xây dựng, tức là: “Bên trên là lớp đất có đặc trưng cơ học tốt hơn với chiều dày dưới 3m, bên dưới là lớp đất yếu có chiều dày nhỏ hơn 20m, dưới lớp đất yếu là lớp đất có đặc trưng cơ học tốt hơn”. Dạng cấu trúc này phổ biến tại huyện Văn Lâm, Yên Mỹ và đã được ghi nhận tại nhiều công trình như Nhà máy sản xuất biến thế LIOA huyện Văn Lâm.

2.2. Mặt cắt địa tầng điển hình tại Phố Nối A & B

Dựa trên các mặt cắt địa chất của tỉnh Hưng Yên và kết quả khảo sát thực tế tại khu vực, địa tầng nông (phạm vi ảnh hưởng đến nền móng nhà xưởng) tại KCN Phố Nối A và B thường bao gồm các lớp sau:

Ghi chú: Số liệu chỉ mang tính tham khảo, có sự biến động giữa các hố khoan tùy theo vị trí cụ thể.

2.3. Đặc điểm thủy văn và tính ăn mòn

Khu vực Phố Nối có mực nước ngầm tương đối nông, thường xuất hiện ở độ sâu 1,5 – 3,0m so với mặt đất tự nhiên. Điều này ảnh hưởng đến quá trình thi công móng, đặc biệt là các hố đào sâu. Ngoài ra, cần lưu ý đến đánh giá tính ăn mòn của đất và nước dưới đất đối với bê tông và cốt thép theo TCVN 9346:2012 – một yêu cầu bắt buộc đối với các công trình có tuổi thọ thiết kế lâu dài.

3. So sánh địa chất KCN Phố Nối với KCN Thăng Long II

KCN Thăng Long II – một trong những KCN lớn nhất Hưng Yên do Tập đoàn Sumitomo (Nhật Bản) đầu tư với quy mô 525,7 ha – cũng nằm trên địa bàn thị xã Mỹ Hào và các xã lân cận, có cấu trúc địa chất tương đồng nhưng có những điểm khác biệt đáng lưu ý.

3.1. Bảng so sánh chi tiết

3.2. Giải thích sự khác biệt

Sự khác biệt về địa chất giữa hai khu vực bắt nguồn từ:

1. Vị trí địa lý và lịch sử trầm tích: Phố Nối A & B nằm ở vùng trũng hơn, gần hệ thống sông Luộc và sông Hồng hơn, do đó chịu ảnh hưởng mạnh của quá trình biển tiến, tạo ra các lớp bùn sét dày và nhiều thấu kính cát. Trong khi đó, KCN Thăng Long II nằm ở vùng cao hơn về mặt địa hình cổ, quá trình trầm tích ổn định hơn.

2. Hoạt động kiến tạo địa chất: Các nghiên cứu địa chất khu vực cho thấy Hưng Yên có sự phân bố đa dạng của các kiểu cấu trúc nền (IA, IB, IC, ID, IE). Khu vực Văn Lâm – Yên Mỹ thuộc dạng IC (lớp đất tốt mỏng phía trên, lớp yếu dày bên dưới), trong khi khu vực Mỹ Hào có dạng cấu trúc ổn định hơn.

3. Tác động của thủy triều và sông ngòi: Hệ thống sông ngòi dày đặc tại Văn Lâm – Yên Mỹ (sông Luộc, sông Hồng, sông Sặt…) đã tạo ra sự đan xen phức tạp giữa các trầm tích sông và biển, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều thấu kính cát và lớp bùn sét không liên tục.

4. Giải pháp móng tối ưu cho từng loại công trình

Dựa trên đặc điểm địa chất đã phân tích, các giải pháp nền móng cho nhà xưởng tại KCN Phố Nối A & B và Thăng Long II cần được lựa chọn phù hợp với từng khu vực.

4.1. Đối với KCN Phố Nối A & B (Văn Lâm – Yên Mỹ)

Do đặc điểm lớp đất yếu dày, biến đổi mạnh và có nhiều thấu kính cát, giải pháp móng cọc là bắt buộc đối với hầu hết các nhà xưởng.

Khuyến nghị cụ thể:

4.2. Đối với KCN Thăng Long II (Mỹ Hào)

Với địa chất tương đối ổn định hơn (lớp bùn sét dày 12m đồng nhất, tầng cát chặt ở độ sâu 22m), các giải pháp móng có tính khả thi cao hơn và dễ dự báo hơn.

Ví dụ thực tế từ dự án tại KCN Thăng Long II: Một dự án nhà xưởng có lớp bùn sét dày 12m, bên dưới là cát hạt trung chặt vừa ở độ sâu 22m, đã lựa chọn giải pháp cọc ép D300, chiều dài 22m, cắm vào tầng cát 3m và đạt hiệu quả tốt. Nhờ số liệu khảo sát địa chất chính xác, phương án cọc ép đã giúp chủ đầu tư tiết kiệm khoảng 25% chi phí móng so với phương án cọc khoan nhồi.

5. Lưu ý đặc biệt khi khảo sát và thiết kế

5.1. Sự biến đổi cục bộ của lớp đất yếu

Khu vực Văn Lâm – Yên Mỹ có thể xuất hiện các thấu kính cát và lớp bùn sét xen kẹp với diện phân bố nhỏ, dễ bị bỏ sót nếu mật độ hố khoan thưa. Theo các chuyên gia địa chất, khi khảo sát tại các công trình ở khu vực này như Trạm bơm Sa Lung (Ân Thi), Trung tâm kỹ thuật tổng hợp dạy nghề Ân Thi, Trường THCS xã Ngọc Long (Yên Mỹ)… đều cần mật độ hố khoan dày đặc để phát hiện các biến động địa tầng.

5.2. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm phù hợp

• Thí nghiệm SPT liên tục: Cần thực hiện với tần suất 1 – 2m/lần để phát hiện sự thay đổi của các lớp đất.

• Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (VST): Đối với lớp bùn sét dẻo chảy, cần xác định cường độ kháng cắt không thoát nước (Sᵤ) – thông số đầu vào quan trọng cho tính toán ổn định nền đắp.

• Thí nghiệm nén cố kết trong phòng: Xác định hệ số nén lún (C_c) và hệ số cố kết thấm (Cᵥ), phục vụ thiết kế bấc thấm và dự báo độ lún.

5.3. Lưu ý về thấu kính cát và cát chảy

Tại các khu vực có nhiều thấu kính cát (đặc biệt là Phố Nối A & B), cần đặc biệt lưu ý đến hiện tượng cát chảy có áp lực khi thi công cọc khoan nhồi hoặc đào móng sâu. Giải pháp kiểm soát bao gồm sử dụng dung dịch Bentonite/Polymer, ống vách và hạ mực nước ngầm có kiểm soát.

6. Kết luận

KCN Phố Nối A & B và KCN Thăng Long II là hai trong số những khu công nghiệp trọng điểm của Hưng Yên, thu hút mạnh mẽ các dự án dệt may và logistics. Mặc dù cùng nằm trong bồn trũng Đồng bằng sông Hồng, nhưng mỗi khu vực có những đặc điểm địa chất riêng biệt, đòi hỏi các giải pháp khảo sát và thiết kế nền móng khác nhau:

• Tại Phố Nối A & B: Lớp đất yếu dày, biến đổi mạnh, nhiều thấu kính cát → yêu cầu mật độ hố khoan dày, kết hợp nhiều phương pháp thí nghiệm, ưu tiên cọc khoan nhồi cho tải trọng lớn.

• Tại Thăng Long II: Địa chất ổn định hơn, lớp bùn sét đồng nhất → có thể tối ưu bằng cọc ép, tiết kiệm chi phí đáng kể.

Việc thấu hiểu sự khác biệt này và lựa chọn đơn vị khảo sát giàu kinh nghiệm chính là chìa khóa thành công cho mọi dự án đầu tư tại các KCN trọng điểm của Hưng Yên.

“Mỗi tấc đất ở Hưng Yên đều mang một câu chuyện địa chất riêng. Thấu hiểu để kiến tạo – đó là sứ mệnh của những người làm khảo sát.”