Bài giảng Địa chất công trình - Chương 3: Các hiện tượng địa chất nội sinh - Trường Đại học Thủy Lợi

thành do tác dụng 
của lực kéo nén kiến tạo (theo chiều tiếp tuyến với 
mặt đất), đất đá bị biến dạng từ thế nằm ngang 
sang nằm nghiêng hoặc bị uốn cong mà vẫn giữ 
tính liên tục (do tốc độ tác dụng chậm, trong điều 
kiện nhiệt độ, áp suất cao) 
3. Chuyển động nứt gãy: khi lực kiến tạo gây ứng 
suất vượt quá độ bền của đất đá làm cho tầng đá 
bị nứt nẻ, chuyển dịch và mất tính liên tục 
Hai mảng lục địa đối đầu đội nhau gây ra 
chuyển động thăng trầm 
Hội tụ, tách dãn, chuyển dịch ngang 
Chuyển động uốn nếp và cấu tạo nếp uốn 
Khi bị nén ép bởi áp lực kiến tạo, các tầng đá bị uốn cong 
nhưng vẫn giữ tính liên tục  hình thành các nếp uốn 
Nếp lồi Nếp lõm 
Phức nếp uốn 
Lực kiến tạo gây biến vị đất đá 
Nguyên nhân làm cho 
các lớp đá uốn nếp 
được: 
– Xảy ra ở độ sâu lớn, 
áp lực giữ cao, nhiệt 
độ lớn  đá thể 
hiện tính dẻo 
– Lực kiến tạo tác 
dụng chậm và lâu 
dài  đá bị biến 
dạng dẻo 
Quan hệ 
giữa ứng 
suất và 
biến dạng 
Biến dạng có thể thay đổi theo đuều kiện ứng suất 
Ứ
n
g 
su
ất
Biến dạng 
Biến dạng đàn hồi 
Biến dạng của đá 
Quan hệ giữa 
ứng suất và biến 
dạng ở nhiệt độ 
thấp và áp lực 
thấp hoặc do 
ứng suất thay 
đổi đột ngột 
Phá hoại dòn 
Biến dạng 
của đá 
Quan hệ giữa 
ứng suất và 
biến dạng ở 
điều kiện 
nhiệt độ và 
áp lực lớn 
Biến dạng dẻo 
Biến dạng đàn hồi 
Điểm 
phá hủy 
Biến dạng dẻo 
Điểm 
chảy 
Biến dạng 
của đá 
Cấu trúc nếp uốn 
Trước khi bào mòn sau khi bào mòn 
Nếp lồi Nếp lõm Nếp lồi Nếp lõm 
Lớp đá 
trẻ Lớp đá 
cổ hơn 
Nếp lồi 
Nếp lồi 
Nếp lõm 
Phức nếp uốn 
Các yếu tố hình học của nếp uốn 
Yếu tố của thế nằm đơn nghiêng 
Hướng dốc 
Mặt phẳng nằm 
ngang 
Góc dốc 
 Đường phương: chỉ phương 
kéo dài của tầng đất đá 
 Đường hướng dốc: chỉ 
hướng đổ của đá 
 Góc phương vị đường 
phương : góc lêch giữa đường 
phương và hướng bắc 
 Góc phương vị đường 
hướng dốc : góc lệch giữa 
hướng dốc và hướng bắc 
 Góc dốc : góc nghiêng của 
mặt lớp so với mặt phẳng nằm 
ngang 
Hướng 
bắc 
Khe nứt và đứt gãy 
• Hình thành khi đá bị phá hủy, làm đá mất tính 
liên tục (khi tác dụng của lực kiến tạo vượt 
quá giới hạn bền của đá). 
• Khe nứt = khe hở trong đá, hình thành khi đá 
bị phá hủy 
• Đứt gãy = khe nứt có sự dịch chuyển đáng kể 
song song với mặt khe nứt 
• Đới phá hủy kiến tạo là khu vực lân cận đứt 
gãy, đá thường bị phá hủy, dập vỡ mạnh. 
Các loại khe nứt 
 Khe nứt căng (tension joint) 
 Khe nứt cắt (shear join) 
 Khe nứt tách 
◦ Tách phá (strike joint) 
◦ Tách chảy (dip joint) 
Khe nứt 
cắt 
Khe nứt 
căng 
Một số dạng đứt gãy 
Đứt gãy thuận Đứt gãy nghịch 
Đứt gãy ngang Đứt gãy nghịch chờm 
Đứt gãy thuận 
Đứt gãy nghịch 
Đứt gãy nghịch chờm 
Đứt gãy nghịch chờm là đứt gãy nghịch, mặt đứt gẫy có độ nghiêng nhỏ 
(<45o), các tầng đá 2 phía của đứt gãy trượt chờm lên nhau 
Đứt gãy ngang 
Đứt gãy xiên 
Địa luỹ và địa hào 
Địa lũy và địa hào là các dải địa hình nằm giữa các đứt gãy, 
được hình thành do hoạt động kiến tạo . Địa lũy là dải địa hình 
nhô lên, tạo thành các dãy núi cao, địa hào là dải địa hình bị hạ 
thấp, tạo thành các thung lũng. 
Địa 
lũy Địa lũy Địa hào 
Địa hào 
Địa lũy 
Đứt gãy - Các yếu tố đặc trưng cho đứt gãy 
A 
B 
H 
N 
S 
 
S: Cự ly dịch chuyển tương đối 
N: Cự ly dịch chuyển ngang 
H: Cự ly dịch chuyển đứng 
 : góc nghiêng mặt trượt 
A: Cánh hạ 
B: Cánh nâng 
Đới phá hủy kiến tạo: tại khu vực lân cận các đứt gẫy, đá 
thường bị nứt nẻ mạnh, được đới phá hủy kiến tạo. Đới phá hủy 
kiến tạo thường gây các khó khăn khi xây dựng công trình: đá yếu, 
thường bị phong hóa mạnh và tính thấm lớn. 
2. Cấu trúc địa chất 
• Cấu trúc địa chất của một khu vực là sự phân bố của các 
thành phần của cấu trúc trong không gian. Nói cách khác, 
cấu trúc địa chất là sự phân bố đất đá trong không gian. 
• Các thành phần của cấu trúc địa chất bao gồm các lớp 
trầm tích, các nếp uốn, các thể đá mắc ma, các thể đá 
biến chất, các khe nứt, đứt gãy kiến tạo. 
• Cấu trúc địa chất được thể hiện cụ thể thông qua các mặt 
cắt địa chất, các mô hình 3 chiều. 
• Thông tin về cấu trúc địa chất của một vùng là cơ sở để 
thiết kế, xây dựng công trình hợp lý trong vùng đó. 
Câu hỏi ôn tập 
1. Định nghĩa chuyển động kiến tạo? Các ảnh 
hưởng của hoạt động kiến tạo? 
2. Các dạng chuyển động kiến tạo? 
3. Sự hình thành cấu tạo nếp uốn? Vẽ hình minh 
họa nếp uốn? 
4. Phân biệt đứt gãy và khe nứt? 
5. Các loại đứt gãy? Vẽ hình minh họa các loại đứt 
gãy. 
6. Thế nào là đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch? Vẽ 
hình minh họa? 
7. Địa lũy và địa hào? Vẽ hình minh họa? 
1 
Bài giảng môn học 
Địa chất công trình 
Chương 3 
CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NỘI SINH 
Giảng viên: Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 
Trường Đại học Thủy lợi 
Bộ môn Địa kỹ thuật 
© Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 
3.2. ĐỘNG ĐẤT 
Nội dung: 
1. Nguyên nhân động đất 
2. Độ mạnh động đất và các yếu 
tố ảnh hưởng 
3. Dự báo động đất 
4. Các biện pháp phòng chống 
khi XDCT 
1. Nguyên nhân động đất 
 Động đất là sự chấn động của vỏ quả đất, gây ra do 
một số nguyên nhân: 
 Động đất do chuyển động kiến tạo: các mảng dịch 
chuyển đụng vào nhau  giải phóng năng lượng  động 
đất. Đặc điểm: phổ biến, cường độ mạnh, quy mô lớn. 
 Động đất do núi lửa: do magma, hơi, khí đi lên, bị tắc 
lại, có xu hướng được giải phóng  nổ  động đất. Đặc 
điểm: cường độ và phạm vi ảnh hưởng không lớn, xảy ra 
không nhiều. 
 Động đất do đất sụt: do sụt các khối đất trên các hang 
động, hầm mỏ. Đặc điểm: Cường độ nhỏ, ảnh hưởng hẹp. 
 Động do hoạt động con người: nổ bom, mìn, hồ chứa 
 Động đất do va chạm với thiên thạch 
Hậu quả của động đất 
a. Tác động trực tiếp làm sập công trình gây 
chết người; 
b. Gây trượt đất và lún mặt đất; 
c. Gây hoá lỏng nền cát làm mất khả năng 
chịu tải; 
d. Làm hỏng hệ thống đường ống, chập điện 
gây cháy; 
e. Gây sóng trong hồ chứa làm vỡ đập; 
f. Gây ra sóng thần ngoài biển. 
Làm sập công trình: San Francisco 1906, CA 7.8 M, 
1500 Deaths 
Làm sập công trình: Japan 2011, hơn 12.000 
người chết 
Nứt, lún mặt đất 
Trượt lở do động đất 
Trượt lở do động đất ở Tứ xuyên 2008 
Làm nền cát bị hóa lỏng 
Trong động đất Trước động đất 
Chấn động làm tăng khoảng 
trống giữa các hạt, mất liên 
kết giữa các hạt, đất ứng xử 
như chất lỏng 
Hóa lỏng 
Mạch cát 
Cát bị hóa lỏng 
Sự hình thành sóng thần 
Sóng thần do động đất 
22 
Động đất do dịch chuyển đứt gãy 
 tâm trong, thường cách mặt đất < 20km 
 tâm ngoài: là hình chiếu của tâm trong lên mặt đất 
 Đứt gãy thường 1- 10km 
(Click vào hình để thấy mặt đứt gãy) 
Vết đứt gãy Tâm ngoài 
Tâm động đất 
(chấn tiêu) 
Mặt đứt gãy 
23 
Động đất do dịch chuyển đứt gãy 
 Chấn tâm (tâm ngoài của động đất) 
 Chấn tiêu (tâm trong), chấn tiêu thường cách mặt đất < 
20km 
 Đứt gãy thường 1- 10km 
(Click vào hình để trở lại) 
Vết đứt gãy 
Tâm động đất 
Mặt đứt gãy 
Các yếu tố của động đất 
 Tâm động đất (chấn tiêu): 
nơi phát sinh động đất, 
trong lòng đất 
 Tâm ngoài (chấn tâm): 
vùng mặt đất gần chấn tiêu 
 Tia địa chấn: tia lan truyền 
sóng từ tâm ra xung quanh 
 Cường độ động đất: phản 
ánh năng lượng giải thoát 
Các loại sóng động đất 
◦ Sóng dọc (Primary wave) 
◦ Sóng ngang (Secondary wave) 
◦ Sóng thứ sinh – sóng bề mặt 
Địa chấn kế 
Địa chấn ký 
Xác định vị trí chấn tiêu 
Xác định vị trí chấn tiêu 
Xác định vị trí tâm chấn 
 Khi động đất xảy ra, dựa vào khoảng trễ giữa 
thời điểm đến của các loại sóng để xác định 
khoảng cách tới tâm chấn D. 
 Sóng P có vận tốc Vp, sóng S có vận tốc Vs, 
Vs<Vp. Cả 2 sóng cùng truyền trên một khoảng 
cách. Sóng S tới trạm đo chậm hơn sóng P. 
 Thời gian truyền sóng S: Ts = D/Vs 
 Thời gian truyền sóng P: Tp = D/Vp 
 Ts-Tp= D(Vp-Vs)/(VpVs) 
D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs) 
Xác định vị trí tâm trấn 
Ví dụ: 
Kết quả đo động đất cho biểu đồ địa 
chấn như hình bên. Xác định khoảng 
cách tới tâm chấn. 
Giải: 
Từ biểu đồ: Ts-Tp=36 giây 
Lấy Vp = 6km/s, Vs=3km/s (lấy theo giá 
trị trung bình): 
Tính được D theo CT 
D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs) 
D= 6*3*36/(6-3) = 216 (km) 
Tâm chấn cách trạm đo 216km. 
Sóng P 
tới, Tp 
Sóng S 
tới, Ts 
Thời gian 
trễ giữa 
sóng S, P 
Thời gian, giây 
31 © Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 
Phân bố động đất trên thế giới 
2. Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng 
Độ mạnh của một trận động đất được đánh giá bởi: 
• Năng lượng giải phóng ở chấn tâm (Energy) 
• Cường độ động đất (Magnitude) 
• Mức độ phá hoại trên mặt đất (intensity) 
Cùng một trận động đất, ở các nơi khác nhau thì mức độ 
ảnh hưởng của động đất không giống nhau. Người ta 
chia ra: 
• Độ mạnh cơ bản 
• Độ mạnh thực tế 
• Độ mạnh tính toán 
2. Độ mạnh động đất và các yếu tố ảnh hưởng 
Độ mạnh của một trận động đất mô tả bởi độ lớn và 
cường độ 
• Độ lớn (magnitude): đặc trưng cho độ mạnh của 
một trận động đất bằng cách đo gián tiếp năng 
lượng được giải phóng. 
• Cường độ (intensity): đánh giá độ mạnh động đất 
thông qua ảnh hưởng và mức độ phá hoại động đất ở 
một địa phương trên bề mặt đất, như ảnh hưởng 
đến con người, thú vật, công trình 
Độ mạnh động đất theo Richter 
• Xác định dựa trên kết quả đo địa chấn, công thức ban 
đầu của Richter: 
ML = lgA – lgAo 
– A: biên độ dao động cực đại (mm) 
– Ao: biên độ chuẩn, lấy theo bảng của Richter. 
• Khi khoảng cách tới tâm chấn D <200 km: 
M L = lg A + 1,6 lgD − 0,15 
• Khi khoảng cách tới tâm chấn D từ 200 km tới 600 km: 
M L = lg A + 3 lgD − 3,38 
• Cường độ theo Richter không phân biệt loại sóng động 
đất. 
© Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 36 
Độ mạnh cơ bản 
• Là độ mạnh có thể xảy ra ở một khu vực theo 
một tần suất nào đó. 
• Được xác định dựa trên thống kê lịch sử các 
trận động đất ở khu vực đó. 
• Độ mạnh cơ bản được thể hiện bởi cấp động 
đất đặc trưng. 
– VD: Vùng đông bắc trũng Hà nội có động đất cấp 
7, vùng thung lũng sông Mã có động đất cấp 8 đến 
9. 
Độ mạnh thực tế 
• Độ mạnh thực tế = độ mạnh cơ bản + trị số 
tăng thêm độ mạnh 
– Trị số tăng thêm độ mạnh xét tới ảnh hưởng của 
điều kiện đất nền, nước ngầm tại vị trí xây dựng 
công trình. 
– Trị số tăng thêm B, theo Mevedev (1937) 
Ví dụ 1 
 Đề bài: Giả sử một trạm đo địa chấn cách 
tâm động đất 500 km, ghi được biên độ dịch 
chuyển lớn nhất 11mm. Xác định độ mạnh 
động đất ML 
 Giải: 
◦ A=11mm 
◦ D=500 km  trong khoảng 200km đến 600km 
◦ M L = lg A + 3 lgD − 3,38 = 5,8 (độ Richter) 
Cường độ đất (intensity) 
 Độ mạnh động đất quan sát được (mức độ phá 
hoại do động đất tại một vị trí nào đó) 
 Phụ thuộc vào: 
◦ Độ lớn của của động đất 
◦ Khoảng cách tới tâm động đất 
◦ Điều kiện địa chất ở nơi quan sát (đất đá, nước 
ngầm, địa hình và cấu trúc địa chất) 
◦ Đặc điểm công trình 
◦ Cảm nhận của người quan sát 
 Cùng 1 trận động đất, cấp động đất có thể thay 
đổi theo địa điểm 
 Vd: Cường độ động đất chia theo thang Mecalli 
hoặc Modified Mercalli 
• Độ mạnh cơ bản - Năng lượng động đất 
 logE = 11.8 + 1.5M 
• E: Năng lượng động đất 
• M: Cường độ động đất 
 M = lgA + Fd 
• A: Biên độ dao động của sóng địa chấn – đo bằng thiết 
bị (mm) 
• Fd: Hệ số hiệu chỉnh theo khoảng cách 
(Theo Richter và Beno 
Gutenberg) 
Theo Richter 
Cách xác định 
cường độ động 
đất 
Bài tập: 
cho biểu đồ sóng động 
đất, xác định cường độ 
của động đất 
(dùng biểu đồ hoặc 
công thức) 
Cường độ động đất theo Richter 
(Cường độ địa phương) 
• Ví dụ: cho biểu đồ sóng động đất như hình 
dưới, xác định cường độ của động đất theo 
Richter. Lấy tốc độ sóng S và sóng P theo giá trị 
trung bình: Vp = 6km/s, Vs=3km/s 
Thời gian (giây) 
B
iê
n
 đ
ộ
 d
ịc
h
ch
u
yể
n
 (
cm
) 
Giải: 
 Từ biểu đồ, xác định được: 
◦ Thời gian trễ giữa sóng S và sóng P = 22,5 giây 
◦ Biên độ sóng lớn nhất = 0.028cm = 0.28mm 
 Khoảng cách tới tâm chấn D = VsVp(Ts-Tp)/(Vp-Vs). Tính được 
D= 135 km 
 Cường độ động đất, theo công thức khi khoảng cách tới tâm 
chấn nhỏ hơn 200km: M L = lg A + 1,6 lgD − 0,15 
ML = 2,71 
Thời gian (giây) 
B
iê
n
 đ
ộ
 d
ịc
h
ch
u
yể
n
(c
m
) 
Ts-Tp=22,5 giây 
A=0,028 cm 
Các thang độ mạnh của động đất 
◦ Thang Richter 
 Dựa vào biên độ giao động của sóng động đất 
đo được bằng địa chấn ký. 
M = lgA(mm) + (khoảng cách hiệu chỉnh đến 
chấn tiêu) 
Thang Richter không có giới hạn trên. 
◦ Thang MSK64. 
 Do Međvedev; Sponheir; Karnik đề xuất 
 Chia làm 12 cấp dựa vào thống kê sự phá hoại 
trên mặt đất (xem giáo trình) 
◦ Thang MCS 
 Do Mercalli; Cancani; Sieberg đề xuất 
 Chia làm 12 cấp cũng dựa vào thống kê sự phá 
hoại trên mặt đất 
Các yếu tố ảnh hưởng tới độ mạnh động đất 
◦ Chiều dài đứt gãy; 
◦ Biên độ dịch chuyển; 
◦ Thời gian kéo dài động đất; 
◦ Khoảng cách tới tâm động đất 
◦ Địa hình địa mạo; 
◦ Điều kiện đất đá làm nền công trình 
◦ Chiều sâu mực nước ngầm; 
◦ Quy mô, đặc điểm công trình. 
Thang độ mạnh Mercalli 
Mức 1: Không cảm nhận được sự rung động. 
Mức 2: Có thể cảm nhận được khi đang nằm nghỉ hoặc ở trên nhà cao tầng. 
Mức 3: Hoàn toàn có thể cảm nhận được nếu đang ở trong nhà 
Mức 4: Đồ vật trong nhà bị rung động, người đang ngủ giật mình tính giấc. 
Mức 5: Rung động như có đoàn tàu chạy qua gần nhà, bát đĩa có thể bị vỡ 
Mức 6: Mọi người hoảng sợ chạy ra khỏi nhà, cửa kính, bát đĩa rơi vỡ, 
Mức 7: Đồ đạc đổ vỡ, nhà kiên cố hư hỏng nhẹ. Nhà tạm hư hỏng nặng 
Mức 8: Nhà kiên cố đổ vỡ từng phần, nhà kém, ống khói, tượng đài đổ 
Mức 9: Các công trình lớn bị hư hỏng, xô lệch khỏi móng, nhiều nhà bị sập 
đổ 
Mức 10: Phần lớn các ngôi nhà đều bị phá hủy cùng móng, đường ray hỏng 
Mức 11: Hầu hết các công trình đều bị hư hỏng, cầu sập, đường ray hỏng. 
Mức 12: Mọi thứ đều bị phá hủy, mặt đất gợn sóng 
Các cấp cường độ động đất 
Thang Richter vs Mercalli 
Độ mạnh theo Richter Gia tốc chấn động Cấp động đất tương đương 
theo thang Mercalli 
<3.5 < 1 cm/s2 I 
3.5 
2.5 cm/s2 
II 
4.2 III 
4.5 10 cm/s2 IV 
4.8 25 cm/s2 V 
5.4 50 cm/s2 VI 
6.1 100 cm/s2 VII 
6.5 
250 cm/s2 
VIII 
6.9 IX 
7.3 500 cm/s2 X 
8.1 750 cm/s2 XI 
> 8.1 980 cm/s2 XII 
Tần suất động đất: số lần động đất 
xảy ra trên một đơn vị thời gian. Tần 
suất thể hiện tính chu kỳ, mức độ lặp 
lại của động đất 
Thời gian chấn động: khoảng thời 
gian kéo dài của một đợt chấn động 
Chu kỳ động đất của Sumatra 
3. Dự báo động đất 
Các dấu hiệu nhận biết và dự báo động đất: 
 Dựa vào số liệu phân tích của các đứt gãy sinh chấn 
để đánh giá khả năng xảy ra và cường độ của động 
đất. 
 Phân tích số liệu lịch sử các trận động đất. 
 Dựa trên các tiền chấn (foreshock) 
 Tỷ số giữa vận tốc sóng P (sóng dọc) và sóng S 
(sóng ngang) (đo bằng máy địa chấn); 
 Sự thay đổi hình thái vỏ trái đất gần khu vực đứt 
gãy hoạt động; 
 Trong nước dưới đất xuất hiện các khí trơ, lưu 
huỳnh; 
 Hành vi bất bình thường của động vật 
 Độ mạnh cơ bản của động đất 
 Khoảng cách từ tâm động đất 
 Đặc điểm điều kiện địa chất đất nền 
 Đặc điểm kết cấu công trình 
Ảnh hưởng của động đất phụ thuộc 
vào: 
4. Các biện pháp phòng chống 
động đất khi XDCT 
54 
 Các hướng giải pháp: 
•Lựa chọn vị trí xây dựng (nếu có thể) 
•Thiết kế công trình có khả năng chống động đất 
•Cải tạo nền công trình 
4. Các biện pháp phòng chống khi 
XDCT (tiếp) 
• Chọn vị trí xây dựng: vùng có địa hình bằng phẳng, ít bị chia 
cắt, cấu tạo địa chất đơn giản, xa các đới và các phá hủy kiến 
tạo, mực nước dưới đất ở sâu, móng công trình nên đặt trên đá 
gốc 
• Thiết kế công trình tăng khả năng chống động đất: 
– Chọn loại vật liệu: nhẹ, dễ đàn hồi, có tần số dao động khác với tần số 
dao động của động đất 
– Chọn kết cấu công trình: chắc chắn, đối xứng, trọng tâm ở thấp 
– Sử dụng công nghệ kháng chấn như: Hệ thống cô lập móng với nền, 
hệ thống giảm chấn, hệ thống chủ động chống động đất 
– Tính toán thiết kế có xét đến lực động đất 
• Cải tạo nền công trình: làm chặt đất nền, khoan phụt gia 
cố, lắp đặt thiết bị tiêu tán áp lực nước trong nền 
Hệ thống cô lập móng với nền 
56 © Dr.-Ing. Nguyễn Quang Tuấn 
sự dụng thiết bị tiêu chấn 
Xét lực động đất lên công trình 
• Lực động đất xét theo phương ngang 
F = m W 
• m = khối lượng công trình, 
• W = gia tốc động đất 
• Áp lực chủ động lên tường chắn 
•  = trọng lượng riêng của đất (dung trọng), 
• h = chiều cao đất sau tường chắn 
•  = góc ma sát của đất 
•  = góc địa chấn , tg  = W/g 
Các thông số động đất 
• Gia tốc động đất 
• Hệ số động đất, Ks và góc địa chấn,  
Gia tốc của động đất được xác định dựa trên biên độ dao động và chu kỳ dao động. Về lý 
thuyết có thể xác định được từ kết quả đo địa chấn. 
Trong thực tế, khi thiết kế xây dựng, gia tốc động đất được xác định theo cấp động đất 
của khu vực dự kiến xây dựng công trình. 
Các nhà địa chấn nghiên cứu quan hệ định lượng 
giữa cấp động đất và các tham số vật lý đặc 
trưng cho dao động nền: gia tốc (W), vận tốc (v) 
và biên độ (A) và cho kết quả dưới đây: 
Gia tốc động 
đất W, cm/s2 
Giải: 
• Gia tốc động đất w= 100 cm/s2= 1 m/s2, khối lượng công trình 
m = 20 tấn = 20000kg 
• Hệ số động đất Ks= W/g = 1 / 9,81  0,1019 
• tg= Ks = 0,1019  Góc địa chấn  = 5,818 độ 
• Lực động đất tác dụng lên công trình 
F= mw = 20000 x 1 = 20000 (N) = 20 (kN) 
Ví dụ:Theo nghiên cứu, khu vực dự kiến xây dựng công trình 
nằm trong vùng có gia tốc nền lớn nhất là 100cm/s2. Xác định hệ 
số động đất, góc địa chấn và lực động đất tác động lên công 
trình biết khối lượng công trình là 20 tấn. 
Giải: 
• Độ mạnh động đất cơ bản của khu vực = cấp VI. 
• Trị số tăng thêm của cấp động đất có xét điều kiện nền đất và 
mực nước dưới đất: 
– ao, o = tốc độ truyền sóng và tỉ trọng của đá dùng phân vùng động 
đất. ao = 5,6km/s, o = 2,7 
– an, n = tốc độ truyền sóng và tỉ trọng của đất hoặc đá ở nền công 
trình. an = 1,1km/s, n= 2,7 
– h = chiều sâu mực nước ngầm. h =4m 
• Thay vào 
Ví dụ: Mảnh đất dự kiến xây dựng nằm trên khu vực có động đất cấp 
VI, mực nước ngầm nằm sâu 4m. Tính độ mạnh thực tế nếu công trình 
xây trên nền cát có tỷ trọng là 2,7 và tốc độ truyền sóng dọc là 1,1km/s. 
Đá dùng để phân vùng động đất là granite có tỷ trọng là là 2,7; tốc độ 
truyền sóng dọc là 5,6km/s. Tính lực động đất lên công trình biết khối 
lượng công trình là 20 tấn. 
1,71 
Ví dụ: (tiếp) 
• Giải: 
Độ mạnh thực tế của động đất đối với nền cát dưới công trình 
sẽ là cấp VIII. 
 Tra bảng phân cấp động đất của Medvedev (Bảng VIII-2 trong 
giáo trình ĐCCT), gia tốc động đất có thể đạt tới W = 1000 đến 
2000 mm/s2. Để an toàn, chọn W = 2000 mm/s2= 2 m/s2 
• Lực động đất tác dụng lên công trình: 
F= mW = 20000 (kg) x 2 (m/s2) = 40000 (N) = 40 (kN) 
Yêu cầu khi học 
- Nguyên nhân gây ra động đất và giải thích được tác 
động của từng nguyên nhân, độ lớn (quy mô) của các 
trận động đất do các nguyên nhân đó gây ra. 
- Các loại sóng động đất, ý nghĩa của việc nghiên cứu, đo 
ghi các loại sóng đó 
- Phân biệt được “độ mạnh động đất” đánh giá theo năng 
lượng giải phóng ở tâm và theo mức độ phá hoại trên 
mặt đất (theo độ lớn magnitude và theo cường độ 
intensity). 
- Dấu hiệu dự báo động đất và các giải pháp phòng chống 
động đất 
- Các định nghĩa về độ mạnh cơ bản, gia tốc động đất, góc 
địa chấn, hệ số động đất và cách tính lực động đất lên 
công trình. 
Câu hỏi ôn tập 
1. Động đất? Các nguyên nhân gây động đất? Nguyên nhân 
nào gây động đất phổ biến và có phạm vi ảnh hưởng lớn 
nhất? 
2. Các loại độ mạnh của động đất? (Độ mạnh cơ bản, thực 
tế, tính toán)? 
3. Trình bày về các loại sóng động đất? 
4. Các yếu tố ảnh hưởng tới độ mạnh của động đất? 
5. Phân biệt 2 thang độ mạnh động đất theo Richter và 
Mecalli. (dựa trên cơ sở xác định, cách xác định, tính toán 
độ mạnh, cách phân chia, các yếu tố ảnh hưởng 
6. Các biện pháp phòng chống động đất khi xây dựng công 
trình? 
Làm bài tập về xác định các thông số động đất và lực động đất 
tác dụng lên công trình.