北大版土木工程地質第五章ppt課件

1、 5.1 風化作用及殘積土風化作用及殘積土 l定義：地表或接近地表的巖石在大氣、水和生物活動等因素影響下，發(fā)定義：地表或接近地表的巖石在大氣、水和生物活動等因素影響下，發(fā)生的物理的和化學的變化，致使巖體崩解、剝落、破碎，變成松散的碎生的物理的和化學的變化，致使巖體崩解、剝落、破碎，變成松散的碎屑性物質，這種作用成為風化作用。屑性物質，這種作用成為風化作用。l對工程的影響：風化后的巖石改變了原有的物理力學性能，其強度大大對工程的影響：風化后的巖石改變了原有的物理力學性能，其強度大大降低，變形增加，直接影響作為建筑物地基的工程特性。風化作用使巖降低，變形增加，直接影響作為建筑物地基的工程特性。風化

2、作用使巖石產生裂隙，破壞巖石的整體性，影響地基邊坡的穩(wěn)定性。這種作用還石產生裂隙，破壞巖石的整體性，影響地基邊坡的穩(wěn)定性。這種作用還破壞地勢高低的基本形態(tài)。破壞地勢高低的基本形態(tài)。l根據風化作用的性質及其影響因素，巖石的風化可分為：根據風化作用的性質及其影響因素，巖石的風化可分為：l1.物理風化物理風化l2.化學風化化學風化l3.生化風化生化風化l什么是物理風化？什么是物理風化？l物理風化作用是指巖石破碎成各種大小的碎屑而成分不發(fā)生物理風化作用是指巖石破碎成各種大小的碎屑而成分不發(fā)生變化的機械破壞作用。變化的機械破壞作用。l怎樣作用的？怎樣作用的？l晝夜及季節(jié)的溫度變化是物理風化作用的主要因素

3、。一方面，晝夜及季節(jié)的溫度變化是物理風化作用的主要因素。一方面，巖石是不良導體，白天溫度升高，巖石表面受熱膨脹，但內巖石是不良導體，白天溫度升高，巖石表面受熱膨脹，但內部尚處于較冷狀態(tài)；夜間溫度下降，表面冷卻收縮，而內部部尚處于較冷狀態(tài)；夜間溫度下降，表面冷卻收縮，而內部余熱未散，仍處于膨脹狀態(tài)。由于內外脹縮不一致，巖石的余熱未散，仍處于膨脹狀態(tài)。由于內外脹縮不一致，巖石的外層與內層之間便產生裂隙，逐漸相互脫離，最后變成巖屑。外層與內層之間便產生裂隙，逐漸相互脫離，最后變成巖屑。另一方面，巖石大多數(shù)是由多種礦物組成的，各種礦物的膨另一方面，巖石大多數(shù)是由多種礦物組成的，各種礦物的膨脹系數(shù)不同，

4、當溫度變化時，礦物之間因膨脹不一而失去聯(lián)脹系數(shù)不同，當溫度變化時，礦物之間因膨脹不一而失去聯(lián)結，巖體便崩解成松散的礦物或巖屑。除此之外，水在巖石結，巖體便崩解成松散的礦物或巖屑。除此之外，水在巖石裂隙中楔人、凍脹，也促使巖石崩解。裂隙中楔人、凍脹，也促使巖石崩解。 l溫度應力引起的脹縮作用。溫度應力引起的脹縮作用。 位于我國西北的大青山、天山山脈，其山體表面多覆蓋有一位于我國西北的大青山、天山山脈，其山體表面多覆蓋有一定厚度的碎裂巖石塊體和巖屑物質，這些主要是基巖在反復的脹縮循定厚度的碎裂巖石塊體和巖屑物質，這些主要是基巖在反復的脹縮循環(huán)中發(fā)生碎裂的產物?？脊殴ぷ髡咴谖覈轿髦庞l(fā)現(xiàn)了距今環(huán)中

5、發(fā)生碎裂的產物。考古工作者在我國山西峙峪發(fā)現(xiàn)了距今23萬萬年前舊石器時代的一個古采石場，在沒有其它工具的情況下，我們的年前舊石器時代的一個古采石場，在沒有其它工具的情況下，我們的先祖根據觀察得到的巖石脹縮破碎現(xiàn)象，用火烤、水激的方法，使巖先祖根據觀察得到的巖石脹縮破碎現(xiàn)象，用火烤、水激的方法，使巖石碎裂，再用木棍撬下，用以制作狩獵和生活所需的石器、工具。石碎裂，再用木棍撬下，用以制作狩獵和生活所需的石器、工具。溫度作用下巖石的崩解過程溫度作用下巖石的崩解過程 暴露于地表的山體巖石風暴露于地表的山體巖石風化崩解化崩解 l水在巖石裂隙中楔人、凍脹，也促使巖石崩解。水在巖石裂隙中楔人、凍脹，也促使巖

6、石崩解。 裂隙中的冰以及其他結晶體產生的膨脹應力引起的裂隙中的冰以及其他結晶體產生的膨脹應力引起的劈裂作用（除冰以外，硫酸鈣結晶體也有很強的膨脹作用）。一旦巖劈裂作用（除冰以外，硫酸鈣結晶體也有很強的膨脹作用）。一旦巖石中出現(xiàn)了細微裂隙，大氣降水就會滲入其中，水分的進入或者會在石中出現(xiàn)了細微裂隙，大氣降水就會滲入其中，水分的進入或者會在低溫時形成冰楔體沿裂縫兩側擠壓巖石，或者與巖石中的某些物質反低溫時形成冰楔體沿裂縫兩側擠壓巖石，或者與巖石中的某些物質反應形成結晶膨脹體擠壓巖石，使巖石中原有的裂縫加寬、增長，并為應形成結晶膨脹體擠壓巖石，使巖石中原有的裂縫加寬、增長，并為更多水分進入巖體內部創(chuàng)

7、造了條件，逐步使巖石風化崩解。更多水分進入巖體內部創(chuàng)造了條件，逐步使巖石風化崩解。冰晶體對巖石的劈裂破壞示意冰晶體對巖石的劈裂破壞示意 l其它的一些物理風化作用：其它的一些物理風化作用：l重力作用下的巖塊碎裂和搬運過程中的碰撞、磨圓。在自重力作用下的巖塊碎裂和搬運過程中的碰撞、磨圓。在自身重力作用下，在巖石的碎裂塊體從高處向山坡下方滾動身重力作用下，在巖石的碎裂塊體從高處向山坡下方滾動的過程中，在風力及流水搬運巖石碎裂塊體的過程中，巖的過程中，在風力及流水搬運巖石碎裂塊體的過程中，巖石的碎裂塊體之間或碎裂塊體與地面之間會不斷發(fā)生碰撞，石的碎裂塊體之間或碎裂塊體與地面之間會不斷發(fā)生碰撞，碰撞過程

8、中，巖石塊體會變得渾圓起來并進一步破碎變小。碰撞過程中，巖石塊體會變得渾圓起來并進一步破碎變小。l風的剝蝕作用。季節(jié)風的作用是干旱和半干旱地區(qū)地表巖風的剝蝕作用。季節(jié)風的作用是干旱和半干旱地區(qū)地表巖石風化不可忽視的一個因素。風力將崩裂的巖石碎塊從母石風化不可忽視的一個因素。風力將崩裂的巖石碎塊從母巖上剝離，同時又為風化進一步深入巖石深部創(chuàng)造了條件。巖上剝離，同時又為風化進一步深入巖石深部創(chuàng)造了條件。l巖體因卸荷而引起的膨脹崩解。隨著上覆巖石不斷被風化巖體因卸荷而引起的膨脹崩解。隨著上覆巖石不斷被風化剝蝕，原來處于地層深處的巖體距地表面愈來愈近，上覆剝蝕，原來處于地層深處的巖體距地表面愈來愈近，

9、上覆重力愈來愈小，在重力卸荷作用下，巖體會產生明顯上彈，重力愈來愈小，在重力卸荷作用下，巖體會產生明顯上彈，嚴重時就會產生卸荷裂隙。嚴重時就會產生卸荷裂隙。1.化學風作用是什么？化學風作用是什么？l化學風化作用是指巖石在水和各種水溶液的作用下所引起的破壞化學風化作用是指巖石在水和各種水溶液的作用下所引起的破壞作用。這種作用不僅使巖石在塊體大小上發(fā)生變化，更重要的是作用。這種作用不僅使巖石在塊體大小上發(fā)生變化，更重要的是使巖石成分發(fā)生變化。使巖石成分發(fā)生變化。l化學風化作用是風化作用中的另外一種類型，這類風化作用的結化學風化作用是風化作用中的另外一種類型，這類風化作用的結果不僅僅改變了原有巖石的

10、連續(xù)性和完整性，而且在改變巖石物果不僅僅改變了原有巖石的連續(xù)性和完整性，而且在改變巖石物質狀態(tài)的同時改變了巖石中原有的礦物成分。我們將一切改變了質狀態(tài)的同時改變了巖石中原有的礦物成分。我們將一切改變了巖石中原有礦物成分的風化作用統(tǒng)稱為化學風化作用。水引起的巖石中原有礦物成分的風化作用統(tǒng)稱為化學風化作用。水引起的礦物溶解、再結晶、水化、水解以及大氣引起的氧化、碳酸化、礦物溶解、再結晶、水化、水解以及大氣引起的氧化、碳酸化、硫酸化等，均會使原有的巖石礦物成分發(fā)生改變，并產生新礦物，硫酸化等，均會使原有的巖石礦物成分發(fā)生改變，并產生新礦物，這類風化作用都屬于化學風化作用。即化學風化是質變風化、是這類

11、風化作用都屬于化學風化作用。即化學風化是質變風化、是改變原來巖石的物質成分的風化作用。改變原來巖石的物質成分的風化作用。2.化學風化作用的類型化學風化作用的類型l 同物理風化作用一樣，化學風化作用也可被細分為若干類型，同物理風化作用一樣，化學風化作用也可被細分為若干類型，其中常見的有以下類型：水化作用、氧化作用、碳酸鹽化作用及其中常見的有以下類型：水化作用、氧化作用、碳酸鹽化作用及溶解作用等。溶解作用等。l1 水的作用水的作用l 水的風化作用可細分為水化作用、水解作用、溶解溶蝕和再水的風化作用可細分為水化作用、水解作用、溶解溶蝕和再結晶作用。結晶作用。l（1）水化作用）水化作用l 水化作用。水

12、化作用是水和某種礦物結合，這種作用可使巖石水化作用。水化作用是水和某種礦物結合，這種作用可使巖石因體積膨脹而招致，例如：因體積膨脹而招致，例如： （石膏遇水變成二水石膏）（石膏遇水變成二水石膏） （芒硝）（芒硝）l(2)氧化作用。這種作用是氧和水的聯(lián)合作用，對氧化亞鐵、硫氧化作用。這種作用是氧和水的聯(lián)合作用，對氧化亞鐵、硫化物、碳酸鹽類礦物表現(xiàn)比較突出。例如：化物、碳酸鹽類礦物表現(xiàn)比較突出。例如： （黃鐵礦）（黃鐵礦） (硫酸亞鐵硫酸亞鐵) (硫酸硫酸) 黃鐵礦風化后產生的硫酸對混凝土起腐蝕破壞作用。黃鐵礦風化后產生的硫酸對混凝土起腐蝕破壞作用。 (3)碳酸鹽化作用碳酸鹽化作用.指巖石在二氧化

13、碳和水的作用下形成碳酸鹽化指巖石在二氧化碳和水的作用下形成碳酸鹽化合物。例如：合物。例如：4KAISi308+2C02+4H20Al4(Si4010) (OH)8+8Si02+2K2 （正長石）（正長石） （高嶺土）（高嶺土）C03 OHCaSOOHCaSO242422OHSONaOHSONa242242101023223)(HCOCaCOOHCaCO (4)溶解作用自然界的水能直接溶解巖石使巖石破壞，例如：溶解作用自然界的水能直接溶解巖石使巖石破壞，例如：（重碳酸鈣）（重碳酸鈣）碳酸鈣變成重碳酸鈣后，被水溶解帶走，結果石灰?guī)r便形成溶洞碳酸鈣變成重碳酸鈣后，被水溶解帶走，結果石灰?guī)r便形成溶洞。

14、五顏六色溶洞五顏六色溶洞l 3生物風化作用生物風化作用l生物風化作用是指巖石由生物活動所引起的破壞作用。這種破壞作用包括生物風化作用是指巖石由生物活動所引起的破壞作用。這種破壞作用包括機械的作用（例如植物的根在巖石裂縫中生長，像楔子一樣劈裂巖石）和機械的作用（例如植物的根在巖石裂縫中生長，像楔子一樣劈裂巖石）和化學作用（例如生物新陳代謝所析出的碳酸、硝酸及有機酸等對巖石的破化學作用（例如生物新陳代謝所析出的碳酸、硝酸及有機酸等對巖石的破壞作用）兩種。壞作用）兩種。 根劈作用根劈作用 微生物對巖石的腐蝕微生物對巖石的腐蝕 l應該指出，人類的工程活動對巖石的風化也產生一定的影響，例如：基槽應該指出

15、，人類的工程活動對巖石的風化也產生一定的影響，例如：基槽或邊坡的開挖使巖石的新鮮面暴露，爆破使巖石在一定的深度內產生裂隙，或邊坡的開挖使巖石的新鮮面暴露，爆破使巖石在一定的深度內產生裂隙，這些都對巖石的風化起促進作用。工業(yè)廢水中的化學物質也對巖石起破壞這些都對巖石的風化起促進作用。工業(yè)廢水中的化學物質也對巖石起破壞作用。作用。l在自然界中，各種巖石風化作用不是單獨進行的，而是互相聯(lián)在自然界中，各種巖石風化作用不是單獨進行的，而是互相聯(lián)系并同時存在的。在不同地區(qū)有主次之分而已，系并同時存在的。在不同地區(qū)有主次之分而已，巖石的礦物成巖石的礦物成分是影響巖石風化的決定因素。分是影響巖石風化的決定因素

16、。l結果表明，結果表明，最穩(wěn)定的最穩(wěn)定的如石英、白云母；如石英、白云母；穩(wěn)定的穩(wěn)定的如正長石、方解如正長石、方解石、白云石；石、白云石；稍穩(wěn)定的稍穩(wěn)定的如角閃石、輝石如角閃石、輝石，不穩(wěn)定的，不穩(wěn)定的如斜長石、黑云母、黃鐵礦。如斜長石、黑云母、黃鐵礦。因此，一般深色巖石的風化快于淺色巖石；含有較多不穩(wěn)定礦物的巖石較因此，一般深色巖石的風化快于淺色巖石；含有較多不穩(wěn)定礦物的巖石較易易風化。另外，多種礦物的巖石，其風化一般快于單礦物的巖石。風化。另外，多種礦物的巖石，其風化一般快于單礦物的巖石。最穩(wěn)定的最穩(wěn)定的 石英、白云母石英、白云母等等穩(wěn)定的穩(wěn)定的 角閃石、輝石等角閃石、輝石等不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的

17、 斜長石、黑云母、黃鐵礦等斜長石、黑云母、黃鐵礦等 5.1.2巖石風化程度的劃分和防止風化的措施巖石風化程度的劃分和防止風化的措施巖石風化后的強度顯著降低，風化愈強烈強度降低幅度愈大為了在工程設巖石風化后的強度顯著降低，風化愈強烈強度降低幅度愈大為了在工程設計中采取相應的措施和確定巖石地基承載力，根據我國計中采取相應的措施和確定巖石地基承載力，根據我國巖土工程勘察規(guī)范巖土工程勘察規(guī)范（2009年版）年版）(GB50021-2001)規(guī)定，巖石風化程度可分為未風化、微風規(guī)定，巖石風化程度可分為未風化、微風化、中等風化、強風化和全風化化、中等風化、強風化和全風化5種，見表種，見表4-1（課本（課本

18、94頁）。頁）。風化程度風化程度野野外外特特征征風化程度參數(shù)指標風化程度參數(shù)指標波波速速比比風化系數(shù)風化系數(shù)未未風風化化巖質新鮮，偶見風化痕跡巖質新鮮，偶見風化痕跡0.91.00.91.0微微風風化化結構基本未變，僅解理面有渲染或略有變色，有結構基本未變，僅解理面有渲染或略有變色，有少量風化裂隙少量風化裂隙0.80.90.80.9中中等等風風化化結構部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，風化裂隙發(fā)育，結構部分破壞，沿節(jié)理面有次生礦物，風化裂隙發(fā)育，巖體被切割成巖塊。用鎬難以挖動，巖芯鉆方可鉆進巖體被切割成巖塊。用鎬難以挖動，巖芯鉆方可鉆進0.6.080.40.8強強風風化化結構大部分破壞，礦物成分顯著

19、變化，風化裂隙很發(fā)育，結構大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，用鎬可以挖動，干鉆不易鉆進巖體破碎，用鎬可以挖動，干鉆不易鉆進0.40.60.4全全風風化化結構基本破壞，但尚可辨認，有殘余結構強度，用鎬可結構基本破壞，但尚可辨認，有殘余結構強度，用鎬可挖，干鉆可鉆進挖，干鉆可鉆進0.20.4殘殘積積土土組織結構全部破壞，已風化成土狀，鍬鎬易挖掘，組織結構全部破壞，已風化成土狀，鍬鎬易挖掘，干鉆易鉆進，具可塑性干鉆易鉆進，具可塑性0.2 工程中防止巖石風化的措施有以下幾種。工程中防止巖石風化的措施有以下幾種。l(1)覆蓋防止風化營力入侵的材料覆蓋防止風化營力入侵的材料l為防止水

20、和空氣侵入巖石，可用瀝青、三合土、粘土以及噴射水泥漿或石砌為防止水和空氣侵入巖石，可用瀝青、三合土、粘土以及噴射水泥漿或石砌護墻來覆蓋巖石表面。施工時先將巖石表面已風化的部分清除，然后在新鮮護墻來覆蓋巖石表面。施工時先將巖石表面已風化的部分清除，然后在新鮮巖面上進行覆蓋。為防止溫度變化對巖石的影響，可在其上鋪一層粘土或砂，巖面上進行覆蓋。為防止溫度變化對巖石的影響，可在其上鋪一層粘土或砂，其厚度應超過年溫度影響深度的其厚度應超過年溫度影響深度的5lOcm，此方法主要起隔絕作用。，此方法主要起隔絕作用。 (2)灌注膠結和防水材料灌注膠結和防水材料 將水泥、水玻璃、瀝青或粘土漿通過高壓將其灌入巖石

21、的裂隙內及噴射于將水泥、水玻璃、瀝青或粘土漿通過高壓將其灌入巖石的裂隙內及噴射于表面，不僅能起到隔絕作用，而且能提高巖石的強度和穩(wěn)定性。表面，不僅能起到隔絕作用，而且能提高巖石的強度和穩(wěn)定性。 (3)加強排水加強排水 水是巖石風化的主要因素之一，將巖石與水隔絕能減少巖石的風化速度。水是巖石風化的主要因素之一，將巖石與水隔絕能減少巖石的風化速度。在實際工程中，為防止基巖的風化，特別是容易風化的巖石如泥巖、頁巖在實際工程中，為防止基巖的風化，特別是容易風化的巖石如泥巖、頁巖及片巖等，特意不將基坑或路塹底部挖至所設計的深度，直到封閉基坑的及片巖等，特意不將基坑或路塹底部挖至所設計的深度，直到封閉基坑

22、的施工前才挖至設計深度施工前才挖至設計深度。l什么是殘積土？什么是殘積土？ l巖石風化后產生的碎屑物質，一部分被風和巖石風化后產生的碎屑物質，一部分被風和大氣降水帶走；另一部分殘留在原地，這種大氣降水帶走；另一部分殘留在原地，這種殘留在原地的巖石風化碎屑物稱為殘積土。殘留在原地的巖石風化碎屑物稱為殘積土。l分布：分布：l殘積土主要分布在巖石暴露于地表而受到強殘積土主要分布在巖石暴露于地表而受到強烈風化作用的山區(qū)、丘陵、及剝蝕平原。烈風化作用的山區(qū)、丘陵、及剝蝕平原。l特征：特征：l殘積土從地表向深處顆粒由細變粗，一般不殘積土從地表向深處顆粒由細變粗，一般不具層理，碎塊呈棱角狀，土質不均，具較大

23、具層理，碎塊呈棱角狀，土質不均，具較大孔隙，厚度在山坡頂部較薄，低洼處較厚?？紫?，厚度在山坡頂部較薄，低洼處較厚。殘積土與它下面的母巖之間無而是逐漸過渡殘積土與它下面的母巖之間無而是逐漸過渡的，其成分與母巖成分及所受風化作用的類的，其成分與母巖成分及所受風化作用的類型有密切的關系。例如：酸性巖漿巖地區(qū)的型有密切的關系。例如：酸性巖漿巖地區(qū)的殘積土中，除含有由長石等礦物分解的粘土殘積土中，除含有由長石等礦物分解的粘土礦物外，常以富含石英顆粒的砂土為其特征；礦物外，常以富含石英顆粒的砂土為其特征；石灰?guī)r風化形成的殘積土則多為含石灰?guī)r碎石灰?guī)r風化形成的殘積土則多為含石灰?guī)r碎石的紅色或黃褐色的鈣質粘性

24、土（如云貴高石的紅色或黃褐色的鈣質粘性土（如云貴高原分布的紅粘土）。原分布的紅粘土）。云貴高原里的紅黏土云貴高原里的紅黏土殘積土與工程建設殘積土與工程建設殘積土由于山區(qū)原始地形變化較大和巖石風化程度殘積土由于山區(qū)原始地形變化較大和巖石風化程度不一，厚度變化很大（貴州省某單位職工住宅地勘資料顯示，在不一，厚度變化很大（貴州省某單位職工住宅地勘資料顯示，在一個單元內，有的地方巖石已露頭，而有的地方巖石深達一個單元內，有的地方巖石已露頭，而有的地方巖石深達llm)，因而在其平面及空間上，分布很不均勻。因而在其平面及空間上，分布很不均勻。因此在殘積土上進行工因此在殘積土上進行工程建設時，要特別注意地基

25、土的不均勻性。程建設時，要特別注意地基土的不均勻性。當殘積土由巖塊、碎當殘積土由巖塊、碎屑等組成時，施工開挖應考慮邊坡的穩(wěn)定性。如果殘積土的厚度屑等組成時，施工開挖應考慮邊坡的穩(wěn)定性。如果殘積土的厚度不大，最好是將其清除，將基礎直接放置在基巖（連續(xù)于地殼內不大，最好是將其清除，將基礎直接放置在基巖（連續(xù)于地殼內部的很厚的基本巖層稱為基巖）上，因巖石的承載力高，在許多部的很厚的基本巖層稱為基巖）上，因巖石的承載力高，在許多情況下將基礎放在基巖上反而更安仝經濟，尤其是高層建筑。在情況下將基礎放在基巖上反而更安仝經濟，尤其是高層建筑。在我國南部亞熱帶地區(qū)由石灰?guī)r經強烈風化而成的殘積紅粘土，其我國南部

26、亞熱帶地區(qū)由石灰?guī)r經強烈風化而成的殘積紅粘土，其承載力較高，壓縮性較低，是一種良好的地基。但應注意由于土承載力較高，壓縮性較低，是一種良好的地基。但應注意由于土層厚度不均勻而引起地基的不均勻沉降。層厚度不均勻而引起地基的不均勻沉降。5.2.1地表流水的地質作用及坡積土、洪積土、沖地表流水的地質作用及坡積土、洪積土、沖積土積土地表水地表水：分布在江河、湖泊、海洋內的液態(tài)水，或在陸地上的冰雪稱為地表水。：分布在江河、湖泊、海洋內的液態(tài)水，或在陸地上的冰雪稱為地表水。在陸地上有兩種地表水：一種是時有時無的，稱為在陸地上有兩種地表水：一種是時有時無的，稱為暫時流水暫時流水，如雨水、融雪水，如雨水、融雪

27、水及山洪急流；另一種是終年不息的稱為及山洪急流；另一種是終年不息的稱為長期流水長期流水，如江水、河水。，如江水、河水。地下水地下水:存在于地面以下土和巖石的孔隙、裂隙或溶洞中的水，稱地下水。存在于地面以下土和巖石的孔隙、裂隙或溶洞中的水，稱地下水。研究流水地質作用及其相應的堆積物具有重大意義，因為我國大部分城鎮(zhèn)和各研究流水地質作用及其相應的堆積物具有重大意義，因為我國大部分城鎮(zhèn)和各種工程建筑大多興建在流水堆積物上。種工程建筑大多興建在流水堆積物上。 5.2.1地表暫時流水的地質作用及坡積土、洪積土地表暫時流水的地質作用及坡積土、洪積土1雨水、溶雪水的地質作用及坡積土雨水、溶雪水的地質作用及坡積

28、土 雨水和溶雪水的地質作用以沖刷作用為主，它們沿著斜坡面流動，將地表的雨水和溶雪水的地質作用以沖刷作用為主，它們沿著斜坡面流動，將地表的碎屑物質順斜坡向下搬運或移動。通常沖刷作用是在整個斜坡面上進行的，就碎屑物質順斜坡向下搬運或移動。通常沖刷作用是在整個斜坡面上進行的，就像是把地面剝去一層一樣，其結果是使地形逐漸變得平緩，并造成水土流失。像是把地面剝去一層一樣，其結果是使地形逐漸變得平緩，并造成水土流失。沖刷作用在地表無植物覆蓋的情況下最強烈；在有茂密植物覆蓋的地面上，則沖刷作用在地表無植物覆蓋的情況下最強烈；在有茂密植物覆蓋的地面上，則不顯著。不顯著。高處的風化碎屑物由于雨水或溶雪水的搬運，

29、或者由于本身的重力作用，運移高處的風化碎屑物由于雨水或溶雪水的搬運，或者由于本身的重力作用，運移到坡下或山麓堆積而成的土，稱為到坡下或山麓堆積而成的土，稱為坡積土坡積土，如圖，如圖l坡積土坡積土l坡積土隨斜坡自上而下逐漸變緩，呈現(xiàn)由粗而細的分選作用。但由于每次雨、坡積土隨斜坡自上而下逐漸變緩，呈現(xiàn)由粗而細的分選作用。但由于每次雨、雪水搬運能力不大，故無明顯區(qū)別，大小顆?；祀s，層理不明顯。雪水搬運能力不大，故無明顯區(qū)別，大小顆?；祀s，層理不明顯。l坡積土與殘積土的區(qū)別：坡積土的礦物成分與下臥基巖沒有直接過度關系，坡積土與殘積土的區(qū)別：坡積土的礦物成分與下臥基巖沒有直接過度關系，這是與這是與殘積土

30、的明顯區(qū)別之處殘積土的明顯區(qū)別之處。l在坡積土上進行工程建設時，應注意以下幾個問題。在坡積土上進行工程建設時，應注意以下幾個問題。 1)下臥基巖表面的坡度及其形態(tài)下臥基巖表面的坡度及其形態(tài) 坡積土底部傾斜度取決于基巖的傾斜度，而表面的傾斜度則與生成的時間有關，時間越坡積土底部傾斜度取決于基巖的傾斜度，而表面的傾斜度則與生成的時間有關，時間越長，搬運、沉積在山坡下部的坡積土越厚，表面傾斜度就越小。故坡積土的厚度變化較長，搬運、沉積在山坡下部的坡積土越厚，表面傾斜度就越小。故坡積土的厚度變化較大，由幾厘米到一二十米，在斜坡較陡的地段厚度較薄，在坡腳地段堆積較厚。一般當大，由幾厘米到一二十米，在斜坡

31、較陡的地段厚度較薄，在坡腳地段堆積較厚。一般當斜坡的坡度越大時，坡腳堆積土的范圍越大。一般基巖表面的坡度越大，坡積土的穩(wěn)定斜坡的坡度越大時，坡腳堆積土的范圍越大。一般基巖表面的坡度越大，坡積土的穩(wěn)定性就越差。有時在地表很平緩的地區(qū)出現(xiàn)了坡積土滑動的情況，這主要是由于下臥基巖性就越差。有時在地表很平緩的地區(qū)出現(xiàn)了坡積土滑動的情況，這主要是由于下臥基巖表面的坡度較大的緣故。所以不能單憑地表的坡度來判斷坡積土的穩(wěn)定性。在山區(qū)?？杀砻娴钠露容^大的緣故。所以不能單憑地表的坡度來判斷坡積土的穩(wěn)定性。在山區(qū)?？捎龅狡路e土覆蓋在老的溝槽上，這種情況在溝槽的橫方向上，坡積土由于受到空間的限遇到坡積土覆蓋在老的溝

32、槽上，這種情況在溝槽的橫方向上，坡積土由于受到空間的限制而不易產生滑動，因而它的穩(wěn)定性主要取決于沿溝槽方向的基巖表面的坡度。下臥基制而不易產生滑動，因而它的穩(wěn)定性主要取決于沿溝槽方向的基巖表面的坡度。下臥基巖表面形態(tài)對巖表面形態(tài)對坡積土的穩(wěn)定性也有影響，如果基巖的表面凹凸不平或成階梯狀，則對坡積土的穩(wěn)定有坡積土的穩(wěn)定性也有影響，如果基巖的表面凹凸不平或成階梯狀，則對坡積土的穩(wěn)定有利。利。 2)坡積土本身的性質坡積土本身的性質 如坡積土含較多的粘土顆粒，雨季時它的含水量將大大增加，這不僅會使坡積如坡積土含較多的粘土顆粒，雨季時它的含水量將大大增加，這不僅會使坡積土的自重增大，而且還會使坡積土變得

33、稀濕，因而其穩(wěn)定性就大大降低。土的自重增大，而且還會使坡積土變得稀濕，因而其穩(wěn)定性就大大降低。 3)下臥基巖的性質下臥基巖的性質 如坡積土下的基巖是不透水或弱透水的巖石，滲人士中的水就會在坡積土中聚如坡積土下的基巖是不透水或弱透水的巖石，滲人士中的水就會在坡積土中聚集成地下水并沿基巖坡面向下運動，這對坡積土的穩(wěn)定性是不利的。如果下臥集成地下水并沿基巖坡面向下運動，這對坡積土的穩(wěn)定性是不利的。如果下臥基巖是遇水容易軟化的巖石（如泥巖、頁巖等），將更容易引起坡積土的滑動?；鶐r是遇水容易軟化的巖石（如泥巖、頁巖等），將更容易引起坡積土的滑動。4)坡積土的破壞情況坡積土的破壞情況如果坡積土的坡腳受水沖

34、刷或遭不合理的開挖（如挖坡腳、挖方路基等），以如果坡積土的坡腳受水沖刷或遭不合理的開挖（如挖坡腳、挖方路基等），以及在堆積土上不合理堆載等，都可使坡積土滑動。及在堆積土上不合理堆載等，都可使坡積土滑動。5)不均勻沉降問題不均勻沉降問題坡積土組成物質粗細混雜，土質不均勻，尤其是新近堆積的坡積土，土質疏松，坡積土組成物質粗細混雜，土質不均勻，尤其是新近堆積的坡積土，土質疏松，壓縮性較高，且坡積土的厚度多是不均勻的，因此在這種坡積土上修建建筑物壓縮性較高，且坡積土的厚度多是不均勻的，因此在這種坡積土上修建建筑物時應注意不均勻沉降的問題。如遇薄的坡積土時可以采用挖除的辦法。當坡積時應注意不均勻沉降的問

35、題。如遇薄的坡積土時可以采用挖除的辦法。當坡積土層較厚時，應當盡量避免開挖，因為很不經濟。這種情況下可以考慮采用樁土層較厚時，應當盡量避免開挖，因為很不經濟。這種情況下可以考慮采用樁基。根據一些實踐經驗，在不會產生滑動的情況下，坡積土可不進行處理而作基。根據一些實踐經驗，在不會產生滑動的情況下，坡積土可不進行處理而作為一般建筑物的地基。為一般建筑物的地基。2.山洪急流的地質作用及洪積土山洪急流的地質作用及洪積土 山洪急流是暴雨或驟然大量的融雪水形成的。山洪急流的流速和搬運力都很是暴雨或驟然大量的融雪水形成的。山洪急流的流速和搬運力都很大，它能沖刷巖石，形成大，它能沖刷巖石，形成沖溝，并能把大量

36、的碎屑物質搬運到溝口或山麓平原堆，并能把大量的碎屑物質搬運到溝口或山麓平原堆積成洪積土。積成洪積土。(1)沖溝沖溝形成的主要條件有形成的主要條件有:較陡的斜坡較陡的斜坡 斜坡由疏松的物質構成（如黃土、粘土等）斜坡由疏松的物質構成（如黃土、粘土等） 降水量多，尤其是多暴雨和驟然大量融雪水的地區(qū)容易形降水量多，尤其是多暴雨和驟然大量融雪水的地區(qū)容易形成沖溝。此外，斜坡上無植被覆蓋，人為地不合理的開發(fā)，以及廢水排泄不當?shù)瘸蓻_溝。此外，斜坡上無植被覆蓋，人為地不合理的開發(fā)，以及廢水排泄不當?shù)纫材艽龠M沖溝的發(fā)生和發(fā)展。在我國黃土地區(qū)如甘肅、山西及陜西等地沖溝極為也能促進沖溝的發(fā)生和發(fā)展。在我國黃土地區(qū)如

37、甘肅、山西及陜西等地沖溝極為發(fā)育。發(fā)育。l沖溝的發(fā)展階段沖溝的發(fā)展階段l(1)初始階段：在斜坡上出現(xiàn)不深的溝槽，流水開始沿溝槽沖刷。初始階段：在斜坡上出現(xiàn)不深的溝槽，流水開始沿溝槽沖刷。l(2)下切階段：沖溝強烈加深底部，并向上游伸展。溝壁幾乎直立，溝的縱剖下切階段：沖溝強烈加深底部，并向上游伸展。溝壁幾乎直立，溝的縱剖面為凸形。這階段沖溝發(fā)展最強烈，破壞性很大。面為凸形。這階段沖溝發(fā)展最強烈，破壞性很大。l(3)平衡階段：溝的縱剖面已較平緩，溝底破壞基本停止，溝壁的坡度變緩，平衡階段：溝的縱剖面已較平緩，溝底破壞基本停止，溝壁的坡度變緩，但溝的寬度仍在增加。但溝的寬度仍在增加。l(4)衰老階

38、段：溝底坡度平緩，溝谷寬闊，溝中的堆積物變厚，斜坡上有植物衰老階段：溝底坡度平緩，溝谷寬闊，溝中的堆積物變厚，斜坡上有植物覆蓋。覆蓋。 沖溝對建筑工程往往帶來許多困難和危害：如修建鐵路時常因沖溝的阻攔而只能進行填方沖溝對建筑工程往往帶來許多困難和危害：如修建鐵路時常因沖溝的阻攔而只能進行填方或架設跨越的橋梁；沖溝不斷增長可能切斷已有線路，使交通中斷；在選擇建筑場地時也會帶來困或架設跨越的橋梁；沖溝不斷增長可能切斷已有線路，使交通中斷；在選擇建筑場地時也會帶來困難。因此認識和研究沖溝對總圖布置具有很大的意義。實踐證明，在山溝河爺修建水庫、谷坊，沖難。因此認識和研究沖溝對總圖布置具有很大的意義。實

39、踐證明，在山溝河爺修建水庫、谷坊，沖壩淤地，攔蓄山洪和泥砂，這些措施有力地防止了沖溝的發(fā)展及水土流失。壩淤地，攔蓄山洪和泥砂，這些措施有力地防止了沖溝的發(fā)展及水土流失。l(2)洪積土洪積土 當山洪急流攜帶大量石塊泥砂在山口以外的平緩地帶沉積下來便形成當山洪急流攜帶大量石塊泥砂在山口以外的平緩地帶沉積下來便形成洪洪積土。積土。 當山洪挾帶的大量石塊泥砂流出溝谷口后，因為地勢開闊，水流分散，當山洪挾帶的大量石塊泥砂流出溝谷口后，因為地勢開闊，水流分散，搬運力驟減，所搬運的塊石、碎石及粗砂就首先在溝谷口大量堆積起來；而較搬運力驟減，所搬運的塊石、碎石及粗砂就首先在溝谷口大量堆積起來；而較細的物質繼續(xù)

40、被流水搬運至離溝谷口較遠的地方，離谷口的距離越遠，沉積的細的物質繼續(xù)被流水搬運至離溝谷口較遠的地方，離谷口的距離越遠，沉積的物質越細。經過多次洪水后，在山符口就堆積起錐形的洪積物，稱為物質越細。經過多次洪水后，在山符口就堆積起錐形的洪積物，稱為洪積扇。洪積扇。如圖如圖 l洪積土的特征洪積土的特征l（1）物質大小混雜，分選性差，顆粒多帶有棱角。洪積扇頂部以粗大塊石）物質大小混雜，分選性差，顆粒多帶有棱角。洪積扇頂部以粗大塊石為多；中部地帶顆粒變細，多為砂礫粘土交錯；扇的邊緣則以粉砂和粘性土為多；中部地帶顆粒變細，多為砂礫粘土交錯；扇的邊緣則以粉砂和粘性土為主。為主。l（2）洪積物質隨近山到遠山呈

41、現(xiàn)由粗到細的分選作用，但碎屑物履的磨圓）洪積物質隨近山到遠山呈現(xiàn)由粗到細的分選作用，但碎屑物履的磨圓度由于搬運距離短而仍不佳。山洪大小交替的分選作用，常呈不規(guī)則的交錯度由于搬運距離短而仍不佳。山洪大小交替的分選作用，常呈不規(guī)則的交錯層狀構造，交錯層狀構造往往形成夾層、尖滅及透鏡體等產狀，如圖：層狀構造，交錯層狀構造往往形成夾層、尖滅及透鏡體等產狀，如圖：l 用工程觀點評價洪積土，可把全區(qū)分為用工程觀點評價洪積土，可把全區(qū)分為3個工程地質分帶，如個工程地質分帶，如圖圖l(1)靠近山區(qū)地帶（靠近山區(qū)地帶（I帶）。土層為較粗的碎屑土，地勢高，地下水位低，地基帶）。土層為較粗的碎屑土，地勢高，地下水位

42、低，地基承載力較高，土質較均勻，故是良好的天然地基。承載力較高，土質較均勻，故是良好的天然地基。 (2)離山區(qū)遠的（前沿）地帶（離山區(qū)遠的（前沿）地帶（帶）。土層雖為粉土、粘土顆粒組成，但由帶）。土層雖為粉土、粘土顆粒組成，但由于形成過程中受到周期性干燥，土粒被析出的可溶性鹽類所膠結而較堅硬，承載于形成過程中受到周期性干燥，土粒被析出的可溶性鹽類所膠結而較堅硬，承載力較高，也是較好的力較高，也是較好的 (3)中間過渡地帶。由于受前沿地帶細顆粒土的影響，在此地常有地下水溢出，中間過渡地帶。由于受前沿地帶細顆粒土的影響，在此地常有地下水溢出，有時還形成沼澤地帶，故土質稀軟而承載力較低，有時還形成沼

43、澤地帶，故土質稀軟而承載力較低， 對工程建設不利。對工程建設不利。 5.2.2河流的地質作用及沖積土河流的地質作用及沖積土 河流是改變陸地地形的最主要的地質作用之一河流是改變陸地地形的最主要的地質作用之一。河流不斷地對。河流不斷地對巖石進行破壞，并把破壞后的物質搬運到海洋或陸地的低洼地區(qū)堆巖石進行破壞，并把破壞后的物質搬運到海洋或陸地的低洼地區(qū)堆積起來。積起來。河流的地質作用主要決定于河水的流速和流量。河流的地質作用主要決定于河水的流速和流量。由于流速、由于流速、流量的變化，河流表現(xiàn)出流量的變化，河流表現(xiàn)出侵蝕侵蝕、搬運搬運和和沉積沉積3種性質不同但又相互種性質不同但又相互關聯(lián)的地質作用。關聯(lián)

44、的地質作用。l 1河流的侵蝕作用河流的侵蝕作用l侵蝕作用侵蝕作用:指河水沖刷河床，使巖石發(fā)生破壞的作用。指河水沖刷河床，使巖石發(fā)生破壞的作用。l破壞的方式有破壞的方式有：水流沖擊巖石，使巖石破碎（：水流沖擊巖石，使巖石破碎（沖蝕沖蝕）；河水所夾）；河水所夾帶的泥、砂、礫石等在運動的過程中摩擦破壞河床（帶的泥、砂、礫石等在運動的過程中摩擦破壞河床（磨蝕磨蝕）；河）；河水在流動的過程中溶解巖石（水在流動的過程中溶解巖石（溶蝕溶蝕）。）。l 河流的侵蝕作用依照侵蝕作用的方向又可分為河流的侵蝕作用依照侵蝕作用的方向又可分為垂直侵蝕垂直侵蝕和和側方側方侵蝕侵蝕兩種。兩種。l（1）垂直侵蝕）垂直侵蝕l在坡

45、度較陡、流速較大的情況下，河流向下切割能使河床底部逐漸加深，這在坡度較陡、流速較大的情況下，河流向下切割能使河床底部逐漸加深，這種侵蝕在河流上游地區(qū)表現(xiàn)得很顯著。種侵蝕在河流上游地區(qū)表現(xiàn)得很顯著。l在向下切割的同時，河流并向河源方向發(fā)展，縮小和破壞分水嶺。這種作用在向下切割的同時，河流并向河源方向發(fā)展，縮小和破壞分水嶺。這種作用稱為稱為向源侵蝕向源侵蝕。l垂直侵蝕不能無止境地發(fā)展下去，它有一定的垂直侵蝕不能無止境地發(fā)展下去，它有一定的侵蝕界限侵蝕界限，垂直侵蝕的界限面，垂直侵蝕的界限面稱為稱為侵蝕基準面侵蝕基準面，如圖，如圖5.6所示。它是河流所流入的水體的水面。能維持搬運所示。它是河流所流入

46、的水體的水面。能維持搬運的物質而無力再向下切割。地球上大多數(shù)河流流人海，它們的侵蝕基準面是的物質而無力再向下切割。地球上大多數(shù)河流流人海，它們的侵蝕基準面是海平面。河流僅河口部分能達到侵蝕基準面，其余部分只能侵蝕成高出海平海平面。河流僅河口部分能達到侵蝕基準面，其余部分只能侵蝕成高出海平面的平滑和緩的曲線，因為河床達到一定的坡度后，水流的能力僅能維持面的平滑和緩的曲線，因為河床達到一定的坡度后，水流的能力僅能維持 搬運的物質而無力再向下切割。搬運的物質而無力再向下切割。l側方侵蝕側方侵蝕l在流水速度較小或河道彎曲時，流水沖刷兩岸，則形成側方侵蝕。這種侵蝕在流水速度較小或河道彎曲時，流水沖刷兩岸

47、，則形成側方侵蝕。這種侵蝕能使河床逐漸加寬。河水在運動過程中橫向環(huán)流作用，是促使河流產生側蝕能使河床逐漸加寬。河水在運動過程中橫向環(huán)流作用，是促使河流產生側蝕的經常性因素。的經常性因素。l此外，如河水受支流或支溝排泄的洪積物及其他重力堆積物的障礙頂托，致此外，如河水受支流或支溝排泄的洪積物及其他重力堆積物的障礙頂托，致使主流流向發(fā)生改變，引起對岸產生局部沖刷，這也是一種在特殊條件下產使主流流向發(fā)生改變，引起對岸產生局部沖刷，這也是一種在特殊條件下產生的河流側蝕現(xiàn)象。在天然河道上能形成橫向環(huán)流的地方很多，但在河灣部生的河流側蝕現(xiàn)象。在天然河道上能形成橫向環(huán)流的地方很多，但在河灣部分最為顯著分最為

48、顯著圖圖5.7(a)。當運動的河水進入河灣后，由于受離心力的作用，表。當運動的河水進入河灣后，由于受離心力的作用，表層流束以很大的流速沖向凹岸，產生強烈沖刷，使凹岸岸壁不斷坍塌后退，層流束以很大的流速沖向凹岸，產生強烈沖刷，使凹岸岸壁不斷坍塌后退，并將沖刷下來的碎屑物質由底層流束帶向凸岸堆積下來并將沖刷下來的碎屑物質由底層流束帶向凸岸堆積下來圖圖5.7(b)。由于橫向。由于橫向環(huán)流的作用，使凹岸不斷受到強烈沖刷，凸岸不斷發(fā)生堆積，結果使河灣的環(huán)流的作用，使凹岸不斷受到強烈沖刷，凸岸不斷發(fā)生堆積，結果使河灣的曲率增大，并受縱向流的影響，使河灣逐漸向下游移動，因而導致河床發(fā)生曲率增大，并受縱向流的

49、影響，使河灣逐漸向下游移動，因而導致河床發(fā)生平面擺動。這樣天長日久，整個河床就被河水的側蝕作用逐漸地拓寬。通常平面擺動。這樣天長日久，整個河床就被河水的側蝕作用逐漸地拓寬。通常側方侵蝕是和垂直侵蝕同時進行的，但在垂直侵蝕十分強烈的情況下，側方側方侵蝕是和垂直侵蝕同時進行的，但在垂直侵蝕十分強烈的情況下，側方侵蝕不十分明顯。隨著垂直侵蝕的減弱，擴展河床的側方侵蝕就很明顯，甚侵蝕不十分明顯。隨著垂直侵蝕的減弱，擴展河床的側方侵蝕就很明顯，甚至在垂直侵蝕完全停止的時候側方侵蝕還仍然在繼續(xù)。至在垂直侵蝕完全停止的時候側方侵蝕還仍然在繼續(xù)。l 河水侵蝕常造成下述結果河水侵蝕常造成下述結果l 1)形成河谷

50、形成河谷 河流的流水切入地殼的槽形凹地叫做河谷。河流的流水切入地殼的槽形凹地叫做河谷。l河谷在多數(shù)情況下都是河谷在多數(shù)情況下都是由于流水的侵蝕作用形成的由于流水的侵蝕作用形成的。大多數(shù)的河谷都有河漫。大多數(shù)的河谷都有河漫灘及河岸階地等地貌單元（圖灘及河岸階地等地貌單元（圖5.8）。河谷的形態(tài)由于侵蝕作用的強弱變化及）。河谷的形態(tài)由于侵蝕作用的強弱變化及兩岸巖石的性質和地質構造的不同，在上游、中游和下游地區(qū)是不一樣的。兩岸巖石的性質和地質構造的不同，在上游、中游和下游地區(qū)是不一樣的。在上游地區(qū)在上游地區(qū)，由于坡度陡，流速大，垂直侵蝕作用強，河谷多成深狹的，由于坡度陡，流速大，垂直侵蝕作用強，河谷

51、多成深狹的“v，字形，即所謂的峽谷。在字形，即所謂的峽谷。在“V”字形斷面的情況下，水位容易高漲，因而有字形斷面的情況下，水位容易高漲，因而有破壞性的急流。在這種地區(qū)宜于修建水電站，利用水能來發(fā)電。破壞性的急流。在這種地區(qū)宜于修建水電站，利用水能來發(fā)電。在中游地區(qū)在中游地區(qū)，一般兩岸受側方侵蝕作用的沖刷較強，因而河谷斜坡的形狀比較開展，谷底一般兩岸受側方侵蝕作用的沖刷較強，因而河谷斜坡的形狀比較開展，谷底比較寬闊，成比較寬闊，成“U”字形河谷。卵石、礫石多分布在此寬谷地區(qū)字形河谷。卵石、礫石多分布在此寬谷地區(qū),該區(qū)適宜于該區(qū)適宜于修建水庫。修建水庫。l 在下游地區(qū)，沖刷作用弱而沉積作用強在下游

52、地區(qū)，沖刷作用弱而沉積作用強,河谷開展河谷開展,形成寬廣的平谷。形成寬廣的平谷。泥砂類的沉積物多，成廣大平原，洪水容易泛，應注意防洪。泥砂類的沉積物多，成廣大平原，洪水容易泛，應注意防洪。 l 河谷的形狀除寬狹之外，尚有對稱河谷和不對稱河谷，以及階梯狀的河谷的形狀除寬狹之外，尚有對稱河谷和不對稱河谷，以及階梯狀的河谷。若按照成因、地質構造進行分類時，還有其他種種名稱河谷。若按照成因、地質構造進行分類時，還有其他種種名稱。蟾蜍河谷蟾蜍河谷,加拿大加拿大塔西河塔西河谷谷圣地河谷圣地河谷l2)河流的蛇曲和改道河流的蛇曲和改道l 當河流的垂直侵蝕減弱時，側方侵蝕就明顯表現(xiàn)出來。天然河道本身就有當河流的

53、垂直侵蝕減弱時，側方侵蝕就明顯表現(xiàn)出來。天然河道本身就有彎曲。在河道彎曲處，河水最大流速的水流就直接指向河的凹岸，使凹岸沖彎曲。在河道彎曲處，河水最大流速的水流就直接指向河的凹岸，使凹岸沖刷破壞，同時河水又將凹岸沖刷下來的物質搬運到凸岸處堆積起來。這樣凹刷破壞，同時河水又將凹岸沖刷下來的物質搬運到凸岸處堆積起來。這樣凹岸被侵蝕，不斷向后退，凸岸被堆積，不斷向前發(fā)展，河道的彎曲就逐漸增岸被侵蝕，不斷向后退，凸岸被堆積，不斷向前發(fā)展，河道的彎曲就逐漸增大，在前一個彎曲剛剛結束的地方，又能產生另一個彎曲，最后河流就變成大，在前一個彎曲剛剛結束的地方，又能產生另一個彎曲，最后河流就變成彎彎曲曲的蛇曲形

54、狀（圖彎彎曲曲的蛇曲形狀（圖5.9）。）。河流的發(fā)展有時使兩個河流的發(fā)展有時使兩個河彎比較接近，洪水時河彎比較接近，洪水時河水的強烈沖刷終于使河水的強烈沖刷終于使兩個河彎連通，河流便兩個河彎連通，河流便裁彎取直，改道而行。裁彎取直，改道而行。河流改道后，老河床由河流改道后，老河床由于沖積物的逐漸填塞以于沖積物的逐漸填塞以及植物的生長，形成彎及植物的生長，形成彎月形的湖泊，稱為牛軛月形的湖泊，稱為牛軛湖。牛軛湖干涸后便成湖。牛軛湖干涸后便成為沼澤，如圖為沼澤，如圖5.10所示。所示。彎曲而美麗的河流彎曲而美麗的河流 2河流的搬運作用l 河流的搬運作用是河水把沖刷下來的物質搬運到其他的地方河流的搬

55、運作用是河水把沖刷下來的物質搬運到其他的地方，例如，把沖刷下來的物質從上游搬運到中游或下游，從陸地搬例如，把沖刷下來的物質從上游搬運到中游或下游，從陸地搬運到海洋運到海洋l。通常流水搬運力和搬運量的大小，決定于流速及流量的大小。通常流水搬運力和搬運量的大小，決定于流速及流量的大小。由水力學可知，流水的搬運力與流速的六次方成正比，即流速由水力學可知，流水的搬運力與流速的六次方成正比，即流速如果增加一倍，搬運力就增加如果增加一倍，搬運力就增加64倍。因此，倍。因此，流水搬運物質的顆流水搬運物質的顆粒大小和重量將隨流速的變化而急劇變化粒大小和重量將隨流速的變化而急劇變化。l因此，所搬運物質的顆粒一般

56、是上游顆粒較粗，越向下游顆粒因此，所搬運物質的顆粒一般是上游顆粒較粗，越向下游顆粒越細。這就是河流的越細。這就是河流的分選作用分選作用，即在一定河段內流水搬運物質，即在一定河段內流水搬運物質的大小具有一定的范圍。在搬運的過程中，被搬運的物質與河的大小具有一定的范圍。在搬運的過程中，被搬運的物質與河床摩擦，或相互之間碰撞，帶棱角的顆粒就變成了圓形或亞圓床摩擦，或相互之間碰撞，帶棱角的顆粒就變成了圓形或亞圓形的顆粒例如石塊變成了卵石、圓礫。形的顆粒例如石塊變成了卵石、圓礫。 3河流的沉積作用河流的沉積作用l河流在河床坡降平緩的地帶及河口附近，河水的流速變緩，水流所搬運的物河流在河床坡降平緩的地帶及

57、河口附近，河水的流速變緩，水流所搬運的物質便沉積來，這種沉積過程稱為河流的質便沉積來，這種沉積過程稱為河流的沉積作用沉積作用。l 所沉積的物質稱為所沉積的物質稱為沖積土沖積土或或河流沉積物河流沉積物。l河流沉積的物質河流沉積的物質有粗碎屑的漂石、塊石、卵石、礫石等及細碎屑的砂、粘性有粗碎屑的漂石、塊石、卵石、礫石等及細碎屑的砂、粘性土、淤等。土、淤等。l沖積土的特征沖積土的特征：物質有明顯的分選現(xiàn)象。上游及中游沉積的物質多為大塊石、：物質有明顯的分選現(xiàn)象。上游及中游沉積的物質多為大塊石、卵石、礫石及粗砂等，下游沉積的物質多為中砂、細砂、粘性土等；顆粒的卵石、礫石及粗砂等，下游沉積的物質多為中砂

58、、細砂、粘性土等；顆粒的磨圓度較好；多具層并有尖滅、透鏡體等產狀。磨圓度較好；多具層并有尖滅、透鏡體等產狀。l河流沖積土在地表分布河流沖積土在地表分布很廣，可分為：很廣，可分為：平原河谷平原河谷沖積物、沖積物、山區(qū)河谷山區(qū)河谷沖積物、沖積物、山前平原山前平原沖積物、三沖積物、三角洲及溺谷角洲及溺谷沉積物等類型。沉積物等類型。 平原河谷：通常深度不大，寬度很大，谷坡平緩，河床坡降小平原河谷：通常深度不大，寬度很大，谷坡平緩，河床坡降小 山區(qū)河谷山區(qū)河谷:特點是深度大，谷坡陡，河床坡降大。特點是深度大，谷坡陡，河床坡降大。 平原地區(qū)與山區(qū)的河流具有顯著差別，河流的沉積物也有所不同。平原地區(qū)與山區(qū)的

59、河流具有顯著差別，河流的沉積物也有所不同。l 1)平原河谷沖積物平原河谷沖積物l 平原河谷上游，河谷成平原河谷上游，河谷成“V“字形，不能形成固定的沖積層。所沉積的砂礫字形，不能形成固定的沖積層。所沉積的砂礫物質，在共水期時多被流水帶到中、下游。在河谷下游出現(xiàn)河曲，在凹岸處物質，在共水期時多被流水帶到中、下游。在河谷下游出現(xiàn)河曲，在凹岸處侵蝕，在凸岸處沉積砂、礫、卵石層。平原河谷沖積層包括河床沖積物、河侵蝕，在凸岸處沉積砂、礫、卵石層。平原河谷沖積層包括河床沖積物、河漫灘沖積物、牛軛湖沉積物、湖積物等。漫灘沖積物、牛軛湖沉積物、湖積物等。l河床沖積物有卵石、礫石、砂、粘性土、淤泥等。河漫灘沖積

60、物是洪水期河河床沖積物有卵石、礫石、砂、粘性土、淤泥等。河漫灘沖積物是洪水期河水溢出河床兩側時形成的泛濫沉積物，主要是沉積一些較細的物質，如細砂、水溢出河床兩側時形成的泛濫沉積物，主要是沉積一些較細的物質，如細砂、粘性土。其主要特征是上部的細砂和粘性土與下部的河床沉積的粗粒土組成粘性土。其主要特征是上部的細砂和粘性土與下部的河床沉積的粗粒土組成二元結構，具斜層理與交錯層理。牛軛湖沉積物主要是有機沉積物，如淤泥、二元結構，具斜層理與交錯層理。牛軛湖沉積物主要是有機沉積物，如淤泥、泥炭等。一般河床沖積物是構成河谷谷底的最重要的沉積物，它分布在整個泥炭等。一般河床沖積物是構成河谷谷底的最重要的沉積物