3.1.2第四纪松散沉积物的工程地质特征-华电

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残积物发育于基岩风化带上。但残积物 与基岩强风化层之间没有明显的界线。在 实践中,二者往往要合起来描述。
残积物发育在风化带上,风化带的特征 决定了残积物的主要特征。
红土及铝土矿
冲积物
残积物和风化带
2.坡积物(Qdl)
由片流对山坡松散层产生的破坏作用称为片流的
剥蚀作用。片流是一种在斜坡上的面状流水,流速慢, 水层薄,所以它的剥蚀作用弱且具有面状发展的特点, 故又称洗刷作用。 片流的流量和流速均较小,只能搬运少量的、 细小的碎屑颗粒。由片流在坡坳、坡麓地带形成的碎 屑堆积物叫坡积物 。 坡积物的特点:坡积物随斜坡自上而下逐渐 变缓,呈现由粗而细的分选作用。但由于每次雨、雪 水搬运能力不大,故无明显区别,大小颗粒混杂,层 理不明显。坡积物的矿物成分与下卧基岩没有直接过 渡关系,这是它与残积物的主要区别。
(3)洪积物的特点 ①洪积物分布有明显的地域性,其物质成 分较单一,不同冲沟中的洪积物岩性差 别较大; ②洪积物分选性差,往往砾石、砂、黏土 混积在一起; ③洪积物的磨圆度较低,一般介于次圆状 和次棱角状之间; ④洪积物的层理不发育,类型单一; ⑤在剖面上,砾石、砂、黏土的透镜体相 互交叠,呈现出多元结构。
1)泥石流的形成条件
A. 地形条件 上游形成区的地形多为三面环山一面出口的瓢状或 漏斗状,地形比较开阔,周围山高坡陡。 中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡 大。 下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶 地。 B. 地质条件 地质构造 地质构造复杂,断层褶皱发育,新构造活动强烈, 地震烈度较高。
岩性 结构疏松软弱、易于风化、节理发育的岩层,或软 硬相间成层的岩层。 C. 水文气象条件 短时间内突然性的大量流水 突然性大量流水有:①强度较大的暴雨;②冰川、 积雪的强烈消融;③冰川湖、高山湖、水库等的突 然溃决。 水的作用 浸润饱和山坡松散物质,使其摩阻力减小,滑动力 增大以及水流对松散物质的侧蚀掏挖作用。
洪积物剖面图
(5)洪积物的工程地质性质
1)靠近山地的洪积物的颗粒较粗,地下水 位埋藏较深,土的承载力一般较高,为良 好的天然地基; 2)离山较远地段为较细的洪积物,其成分 均匀、厚度较大,土质较为密实,通常也 是良好的地基;
3)在上述两部分的过渡地带,常常由于地 下水溢出地表而造成宽广的沼泽地带,因 此土质软弱而承载力较低。
D. 其他条件 如人为地滥伐山林,造成山坡水土流失;开 山采矿、采石弃渣堆石等,往往提供大量物 质来源。
上述条件概括起来为:①有陡峻便于集水、 集物的地形;②有丰富的松散物质;③短时 间内有大量水的来源。此三者缺一便不能形 成泥石流。
2)泥石流的分类
A. 根据泥石流流域形态分类 (1)沟谷型泥石流 (2)山坡型泥石流 B.按泥石流固体物质组成分类
a.泥流 由黏粒、粉粒和砂粒组成,砾石和卵石 颗粒很少,颗粒级配偏细,密度偏高,分稀性 和稠性,呈黏泥状。b.泥石流 固体物质由大 量的黏性土和粒径不等的砂粒、石块组成,颗 粒级配域宽,密度幅度域大,分布地域广。 c. 水石流 固体物质以大小不等的石块、砂粒为 主,黏性土含量较少。
C. 按泥石流流体物质状态分类 a.黏性泥石流 也称结构型泥石流,含大量黏土、细 颗粒物质的泥石流或泥流,稠度大,黏性大,密度 高,浮托力强,有铺床作用和阵流现象。固体物质 占40%~60%,最高达80%,水不是搬运介质,而仅是 组成物质;大石块有浮运和翻腾现象。 b.稀性泥石流 也称紊流型泥石流,含黏细颗粒少, 稠度稀,黏性小,密度低,浮托力弱,水为主要成 分,固体物质占10%~40%,石块流速小于泥沙、 浆体,呈翻滚、碰撞、跃移运动。
洪积扇
山前洪积扇
洪积扇
在相邻沟谷口的洪积扇可组成洪积扇裙。 向平原区,山前洪积物与冲积物搭接相连。
(4)洪积物的成分、结构和构造
洪积物以碎屑为主,但洪积扇的不同部位 组成会有差异:
1)洪流出沟谷口后,由于流速骤减,被搬 运的粗碎屑物质(如卵石、砾石、粗砂等) 首先大量堆积下来,离山渐远,沉积的颗 粒随之变细,其分布范围也逐渐扩大。2) 随离沟口由近到远,沉积物颗粒大小具分 选现象;3)搬运距离短,颗粒的磨圆度仍 不佳;4)由于山洪的周期性和差异性,洪 积物常呈现不规则的交替层理构造,并具 有夹层、尖灭或透镜体等产状。
残积物、坡积物与洪积物
3.洪积物(Qpl)
(1)洪流的剥蚀作用及冲沟 洪流以其自身的动力和挟带的沙石对沿 途沟壁和沟底的破坏作用称为洪流的剥蚀作 用。由于洪流的流量较大,流速快,挟带沙 石较多,机械的冲击很强,所以常具较强的 剥蚀能力,而且以机械的方式作用为主,故 又称冲蚀作用。洪流的剥蚀作用也有加深和 拓宽沟谷的作用,形成的冲沟在纵剖面上坡 降大,在横剖面上为陡的“V”字形。
洪水及泥流
泥石流
泥石流的危害
科 罗 拉 多 的 一 处 泥 石 流
泥石流的防治措施之一--石谷坊
泥石流的防治措施之二--浆砌石拦沙坝
5.黄土
风吹蚀地面时,使大量粉砂和黏土离开地面。在紊 流上举力的作用下,悬浮空中,被风带出沙漠区,随着 风力的减弱徐徐沉降下来,形成风成黄土。风成黄土沉 积基本不受地形影响,山顶、山坡、沟谷中都可发生沉 积,降落面广大。 风成黄土的特征: ①各地风成黄土的矿物组成基本一致,不受下伏基岩影 响,黄土中的矿物碎屑成分有50余种,石英和长石占 90%以上;②分选性良好,大部分颗粒粒度局限在 0.05~0.005mm的范围内;③由于黄土颗粒细,又呈悬 移搬运,故其磨圆度差;④黄土层理不明显,发育垂直 节理;⑤孔隙度高达44%~55%;⑥常含钙质结核。
黄Biblioteka Baidu破碎塬
黄土涧
黄土墚
黄土起伏墚
黄土滑坡
风成沙山
风蚀残丘
(2)洪积物及洪积扇 洪流的沉积作用很普遍,特别是在干旱 和半干旱地区,洪流是主要的地质营力。当 洪流携带大量碎屑物质,抵达冲沟口时,水 流突然分散,碎屑物质便沉积下来,由洪流 形成的沉积物叫洪积物。洪积物在冲沟口所 形成的扇状堆积体叫洪积扇。
小细沟侵蚀
细沟侵蚀
切沟侵蚀
光 秃 地 表 易 被 侵 蚀
坡积物的工程地质性质 坡积物常常很疏松,承载力低、压缩性 高(尤其是新近堆积的坡积物)。
坡积物厚度变化很大,作为的地基会存 在不均匀沉降的问题。 新近沉积的疏松坡积物的边坡常处于临 界稳定状态,不合理削坡将导致发生滑 坡。
坡 脚 倒 石 堆 ( 锥 )
坡 积 物
坡 积 物
冲 积 物
和 坡 积 物
祁连山山前洪积物及冲积平原
(4) 泥石流
泥石流是山区特有的一种自然地质现象。 它是由于降水(暴雨、融雪、冰川)而形成 的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质,突 然爆发,历时短暂,来势凶猛,具有强大破 坏力的特殊洪流。 泥石流与一般洪水不同,它爆发时,山谷 雷鸣,地面震动,浑浊的泥石流体,仗着陡 峻的山势,沿着峡谷深涧,前推后拥,冲出 山外。往往在倾刻之间给人们造成巨大的灾 害。
四、第四纪松散沉积物的工程地质特征
以太阳的辐射能和日月的引力能为主要能源, 在地表或地表附近进行的地质作用称为外力地质作 用。表现为风化作用、地表水流、湖泊、海洋、风 及冰川地质作用等形式。 由这些地质作用在第四纪形成的各种堆积物叫 做第四纪沉积物。指200万年以来的第四纪中沉积而 成的沉积层,其沉积历史不长,所以仍是未硬结的
(6)洪积物与坡积物的区别
• 坡积物与洪积物经常共存,在野外工作 时,应注意二者的区别:①由于坡积物 来自附近山坡,所以坡积物一般比洪积 物成分更单纯,另外坡积物中砾石含量 少,洪积物砾石丰富;②片流动力弱而 不稳定,故坡积物的分选性比洪积物差; ③坡积物比洪积物的磨圆度低,砾石的 棱角较明显;④坡积物略显层状,不具 洪积物的分带现象;⑤坡积物多分布于 坡麓,构成坡积裾地形,而洪积物分布 于构口形成洪积扇地貌。
松散沉积物,即通常所说的“土”。
现在人类的大部分建筑物都是建在第四纪松散沉 积物上。
在不同外动力地质作用条件或环境中 形成的产物,其性质(组成、密度、 结构、构造、强度、变形特性、水理 性质)差异很大。 第四纪松散沉积物包括:残积物、坡 积物、冲、洪积物、湖泊沉积物、海 洋沉积物、沙漠沉积物、冰川沉积物。
第四纪沉积层主要成因类型及特征
港口 工程 中常 见的 几种 成因 类型 的土 及其 特征 (1)
港口 工程 中常 见的 几种 成因 类型 的土 及其 特征 (2)
常见第四纪松散堆积物成因类型及符号
1. 残积物(Qel)
1)残积物的形成和基本特性 风化的产物,部分被流动的水和空气剥 蚀而带走,搬运到他处。剩下的未被搬运 的,残留在原地,称为残积物。
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