河流沖積土的工程地質性質

① 沖積土的簡介

沖積土廣泛分布於平原和山間平原的河谷兩岸的河漫灘上，可能被每年汛期洪專水或多年一屬遇的洪水淹沒，因此，尚伴有不同程度的現代地質沉積過程，常有新的沖積洪積的物質覆蓋於表層。如沉積母質時間短而未開墾者可能有少量的稀疏植被，甚至還有一定數量的自然的木本植物。但大多數情況，在比較寬闊的高河漫灘上多已墾殖為林地，或為非永久性的農田。 沖積土的命名雖由來已久（30、40年代），但與沖積土的含義不盡相同。解放初期，宋達泉（1950年）命名發育在河流沖積物上的土壤為沖積土，歸屬為泛域土綱、幼年土土綱。從50年代中期開始。沖積土在全國性土壤分類系統中消失，前後曾歸屬於原始褐土：淺色草甸土及潮土。全國第二次土壤普查又重新確立了沖積土在土壤分類中的位置，作為獨立的土類。沖積土相當於美國土壤分類中的沖積新成土（Fluvents），相當於聯合國土壤分類中的沖積土（Fkuvisols)。

② 沖積土的特點

沖積土是來發育在河流泛自濫地或河漫灘地沖積物土的一種非地帶性泛域土。其特點是： 1．它屬於河漫灘相沉積，具有明顯的河床相沉積與河漫灘相沉積的二元結構，而且尚沒有脫離河流泛濫的沖積物覆蓋的影響，表土層有明顯的薄層沉積層理；
2．生物作用極弱，基本無有機質表聚現象；
3．地下潛水埋深變化可周期性影響底土，而具有瀦育化過程。因此，它的剖面可以是A-C-Cg型或（A）C-Cg型。

③ 簡述沖積土層和洪積土層的特徵及其在工程應用上的意義。

洪積土層特徵由暴雨或大量融雪驟然急聚而成的暫時性山洪急流，具有很大的剝削和搬運能力。它沖刷地表，攜帶著大量碎屑物質堆積於山谷沖溝出口火山前傾斜平原而形成洪積土層。山洪流出溝谷後，由於流速驟減，被搬運的粗碎屑物質首先大量堆積下來。離山漸遠，洪基物的顆粒隨之變細，其分布范圍也逐漸擴大。其地貌特徵是：靠山近處窄而陡，離山較遠寬而緩，形如錐體，固稱為洪積扇。由相鄰溝谷口的洪積扇組成洪積扇群。如果逐漸擴大以至連接起來，則形成洪積沖積平原的地貌單元。
洪積土層的顆粒雖因搬運中分選作用而呈現隨離山遠近而變的現象，但由於搬運距離短，顆粒的磨圓度仍不佳，此外山洪是周期性產生的，每次的大小不盡相同，堆積下來的物質也不一樣。因此，洪積物常出現不規交錯的層理結構，如具有夾層，尖滅或透鏡體等產狀。為一典型的洪積物斷面，由於靠近山地的洪積物的顆粒較粗，地下水位離藏較深，故土的承載力一般較高，常為良好的天然地基。離山較遠地段較細的洪積物，其成分均勻，厚度較大，由於其形成過程中受到周期乾旱的影響，細小的粘土顆粒發生凝聚作用，同時析出可溶性鹽類，使土質較為密實，通常也是良好的地基。上述兩部分的過渡地帶，常常因為地下水溢出地表而造成寬廣的沼澤地帶，因此土質軟弱而承載力較低。
沖積土是由於河流作用將碎屑物質搬運到河谷中坡平緩的地段堆積而成，他發育於河谷內及山區外的沖積平原中。根據河流沖積物的形成條件，其可分為河床相，河漫灘相，牛軛湖相河口三角洲相及溺谷相。
。 河床相沖積土層主要分布在現河床地帶，其次是階地上。河床相沖積土層在山區河流或河流上游，大多為粗大的石塊，礫石和粗砂，中下游或者中原地區沉積物逐漸變細。沖積物由於經過流水的長期搬運，相互磨蝕，所以顆粒磨圓度較好，沒有巨大的漂礫，這與洪積土的礫石層有明顯區別。山區河床沖積土厚度不大，一般不超過10M，但也有近百米的，而平原河床的沖積土，則厚度比較大，一般超過幾十米至數百米，甚至千米。河漫灘相沖積土是在洪水期喝水漫溢河床兩側，攜帶碎屑物質堆積而成的，土粒較細，可以是粉土，粉質粘土或粘土，並常帶有淤泥或泥炭等軟弱土質，覆蓋於河床相沖積土之上，形成常見的上細下粗的積土的「二元結構」。牛軛湖沖積土是在廢河道形成的牛軛湖中沉積成的松軟土，顆粒很細，常含有大量有機質，有時形成泥炭。在河流入海或入湖口，所搬運的大量細小顆粒沉積下來，形成面積寬廣而厚度極大的三角洲沉積物，這類沉積物通常是淤泥質土或典型淤泥，並具有特殊的交錯曾構造。溺谷相沖積土是一種特殊的河谷沉積，比較大而深的山區河谷，經過地殼急劇下降，沉積厚層細粒的淤泥質粘土。
總之，河流沖積土隨其形成的條件不同，具有不同的工程地質特性。古河床相的壓縮性低，強度較高，是工業與民用建築的良好地基，而現代河床的堆積物密度較差，透水性較強，若作為水工建築物的地基則將引起壩下滲漏，飽水的沙土還可能由於震動而引起液化。河漫灘相沖積物覆蓋於河床相沖積土之上，形成的具有雙層結構的沖積土體常備作為建築物的地基，但應注意其中的軟弱土層加層。牛軛湖相沖積土是壓縮性很高及承載力很低的軟弱土，為不良的建築物的天然地基。三角洲沉積物常常是飽和的軟粘土，承載力低，壓縮性高，若作為建築物的地基，則應慎重對待。但在三角洲沖積物的最上層，由於經過長期的壓實和乾燥，形成所謂硬殼層，承載力教下面的為高，有時可用作底層建築物的地基。溺谷沉積土層厚而軟弱，強度極低，壓縮性很大，是最易出現不均勻沉降和地基破壞的一類土層。
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④ 中國濕陷性黃土的工程地質性質

一、前言

中國濕陷性黃土就其工程地質性質而言，可分為高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土兩類。前者分布於高原（或台塬高地），為晚更新世馬蘭黃土，屬於風積成因；後者分布在河谷，為全新世沖積黃土。

二、高原濕陷性黃土

在黃土高原地帶，雖然工業建築較少，但民用建築、生土建築和窯洞建築卻很多，因此，對於高原濕陷性黃土的工程地質性質進行試驗研究是很有必要的。現將有關資料敘述如下。

1.顆粒成分

顆粒成分是決定黃土的工程地質性質的基本因素之一，特別是粘土成分。從分布在不同地區的資料（表1）來看，高原濕陷性黃土的顆粒成分是有區域性變化的，粘土顆粒由西而東、由北而南逐漸增加。

表1 高原濕陷性黃土的顆粒成分

2.物理性質

物理性質是工程地質性質中的一個重要組成部分，是工程措施的直接指標。現從分布在不同地區的資料（表2）來看，高原濕陷性黃土的物理性質也是有區域性變化的，如含水量和容重等存在由西而東、由北而南的變化趨勢。但某些指標，如孔隙比等差別不大。

表2 高原濕陷性黃土的物理性質

續表

3.濕陷特徵

濕陷性是黃土獨特的工程地質性質，是評價黃土地基的重要依據，隨著實際資料的積累，目前可獲得如下的認識。

1）在平面分布上，由表3中得知，高原濕陷性黃土的相對濕陷系數值是存在著明顯的區域性變化的，並且有由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

表3 高原濕陷性黃土的相對濕陷系數

2）垂直剖面上，由表3和圖1中得知，相對濕陷系數值是隨深度增加而減小的，一般在近地表為最大，往下就反復地變小，至一定的深度時，濕陷性基本消失，而過渡到非濕陷性土層。這個消失的深度界限，是隨地區的不同而不同的，明顯地反映了區域性的差異。但總的看來，這個界限一般在10～16m的深度內。建立這個概念，對地基的評價是非常重要的，因為在高原區，黃土層的厚度很大，常達百米以上，過去曾有人認為，黃土層的厚度與濕陷層的厚度是等同的，現在看來，這是不正確的。

三、河谷濕陷性黃土

工業與民用建築廣泛坐落在黃土河谷平原地帶，這里是建築部門的研究重點，我們曾對分布在不同地區具有代表性的重工業城市開始了調查和試驗工作，現簡述如下。

1.試驗場地的簡況

試驗場地地質地貌簡況示於表4。

表4 試驗場地的地質地貌簡況

續表

圖1 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—乾縣；3—蘭州

2.物質成分

（1）顆粒成分

顆粒成分所採取的分析方法是密度計法，其結果列於表5。

表5 河谷濕陷性黃土的顆粒成分

從表5中可以獲得這樣的認識，就大范圍而言，分布在河谷平原的濕陷性黃土，其粘土的含量與高原濕陷性黃土的分布規律一樣，存在著由西而東、由北而南逐漸增加的總趨勢。

（2）粘土礦物成分

從粘土礦物成分的分析資料（表6）來看，3個場地黃土的粘土礦物，主要都是伊利石，但其含量各地不同。這從粘土礦物的化學分析中也得到反映。

表6 河谷濕陷性黃土的粘土礦物成分

（3）化學成分

化學成分的分析結果及其特徵，可從表7中看出如下幾點：

1）化學成分在這3個場地是有差別的，尤其對黃土工程地質性質有重大影響的易溶鹽、中溶鹽和交換容量等有較大差別。

2）易溶鹽的含鹽量，以蘭州為最大，其次是西安，再次是太原，同時蘭州含有大量的易溶性的硫酸根離子，而西安和太原則含量微弱；再以介質溶液的pH 值來看，蘭州較西安和太原為小，故蘭州為硫酸鹽型的黃土，而西安和太原為碳酸鹽型的黃土。

3）中溶鹽（石膏）在蘭州的黃土中含量較多，而在西安和太原的黃土中就沒有。

表7 河谷濕陷性黃土的化學成分

3.物理力學性質

物理力學性質的特徵見表8、表9。

表8 河谷濕陷性黃土的物理性質

表9 河谷濕陷性黃土的力學性質

1）在物理指標中，含水量等存在著較大的區域性差異，且一般有由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。但孔隙比等，在某幾個地方又基本上是相似的。

2）在力學指標中，凝聚力、內摩擦角的區域性變化較小，但野外的形變模量變化范圍很大。

4.濕陷特徵

近些年來，對濕陷性的認識有了新的發展，除了相對濕陷系數這個指標外，還新添了濕陷起始壓力的指標。

（1）相對濕陷系數

1）在平面分布上：從表10中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣，也存在著區域性變化和一般的由西而東、由北而南、從大變小的趨勢。

2）在垂直剖面上：由表10和圖2中得知，河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數與高原上的濕陷性黃土一樣也存在著隨深度增大而減小的規律。一般在地表為最大，往下就反復地變小，至一定深度時，濕陷性就要消失。濕陷性消失的深度是有區域特徵的，具有西深而東淺的變化趨勢，但總的看，它一般都消失在地表下10～15m的深度內。

表10 河谷濕陷性黃土的相對濕陷系數

圖2 相對濕陷系數隨深度變化圖

1—太原；2—蘭州；3—西安

（2）濕陷起始壓力

濕陷起始壓力，在我國已發展成為一個有實用意義的力學指標。從表11來看，它也存在著顯著的區域性特徵，並也有一般的由西而東、由北而南、從小變大的趨勢。

表11 灌谷濕陷性黃土的濕陷起始壓力

四、幾點認識

1）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在不同地區內，其工程地質性質具有區域性的差異。且在區域性的基礎上，大致都存在著由西而東、由北而南的方向性變化趨勢。

2）高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土，在同一地區內的工程地質性質是存在著類別上的差異的。

3）不同地區的高原濕陷性黃土和河谷濕陷性黃土的工程地質性質是既存在類別上的差異，又存在區域上的差異的。

4）在區域性的差異上，河谷濕陷性黃土遠較高原濕陷性黃土的差異要大。這是由於前者的沉積環境遠比後者的沉積環境復雜。

5）我國濕陷性黃土的工程地質性質是存在著方向性和地區性的變化特徵的，這是由於各地在黃土堆積時的古地理、古氣候、沉積環境、發育歷史及人類活動等因素的不同所致。因此，在建築時，要區別對待，因地制宜。

6）在反映方向性和區域性的差異上，若簡單地以物理力學性質或以單一指標去了解，則這種內在的方向性或區域性規律就難於識別，只有把這種因素中的各個特徵指標聯系起來，作出綜合的工程地質性質的評價，才能把握其規律。因為黃土是自然作用的產物，它一方面是具有一定物理力學性質，一定的物質成分和組織結構的自然體系；另一方面又是在地質歷史過程中形成，且在天然和人為因素影響下，不斷改變的自然地質體。這種以黃土的形成、發展，以及相互聯系的全面觀點所揭露出的我國濕陷性黃土的區域性和方向性的規律，對於今後的科學研究和生產實踐，將會起到重要的作用。

參考文獻

劉東生，張宗祜.1962.中國的黃土.地質學報，42（1）

劉東生等.1965.中國的黃土堆積.北京：科學出版社

張宗祜.1962.中國黃土類土濕陷性及滲透性基本特徵.中國地質，（12）

（本文原載：《中國第四紀研究》，1985年，第六卷，第二期，139～145頁）

⑤ 什麼是沖積土，河流地質作用的表現形式有哪些

是沖擊土河流地質作用的表現形式，有哪些沖擊土就是河水帶來的一些大量的泥沙，所以說形成的就是沖擊土。

⑥ 沖積平原區可能存在的地質問題有哪些

在工程地質特徵上，卵石、礫石及密實砂層的承載波力較高，作為建築物地基是比版較穩權定的。細砂具有不太大的壓縮性，飽和進邊坡不穩定。至於淤泥、泥炭和松軟的黏性土，如作為地基，則建築物會發生較大的沉降，而且沉降的完成需要很長的時間。總的來說，生軛湖及河灘地帶因含松軟的淤泥及黏性土，工程性質差。但河漫灘上升為階地後因乾燥脫水，則工程性質能夠改善，一 愈老的階地工程性質愈好。

山區河谷沖積土：山區沖積物透水性很大，抗剪強度高，實際上是不可壓縮的，是建築物的良好地基。

山前平原沖積洪積物：沉積物有分帶性，近山處為沖積和部分洪積成因的粗碎屑物組成，向平原低地逐漸變為礫砂、砂以至黏性土。因此，山前平原的工程地質條件也隨分帶岩性的不同而變化。越往平原低處，工程地質條件越差。

⑦ 沖積土在什麼地質作用下

河流地質作用中

⑧ 什麼是沖積土河流地質作用的表現形式有哪些

沖積土是在新近紀到第四紀以來，在暴雨，洪水等地質作用現象下，泥土向下游沖刷，逐步累積，沉澱淤塞，再加上沉積作用後形成的土。

⑨ 簡述濕陷性黃土的基本工程地質性質

陷性黃土是一復種特殊性質制的土，其土質較均勻、結構疏鬆、孔隙發育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據建築物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，採取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對建築產生危害

⑩ 沖積平原區可能存在的地質問題有哪些

在工程地質特徵上,卵石、礫石及密實砂層的承載波力較高,作為建築物地基是比較穩定版的.細砂具有不太大的權壓縮性,飽和進邊坡不穩定.至於淤泥、泥炭和松軟的黏性土,如作為地基,則建築物會發生較大的沉降,而且沉降的完成需要很長的時間.總的來說,生軛湖及河灘地帶因含松軟的淤泥及黏性土,工程性質差.但河漫灘上升為階地後因乾燥脫水,則工程性質能夠改善,一 愈老的階地工程性質愈好.
山區河谷沖積土：山區沖積物透水性很大,抗剪強度高,實際上是不可壓縮的,是建築物的良好地基.
山前平原沖積洪積物：沉積物有分帶性,近山處為沖積和部分洪積成因的粗碎屑物組成,向平原低地逐漸變為礫砂、砂以至黏性土.因此,山前平原的工程地質條件也隨分帶岩性的不同而變化.越往平原低處,工程地質條件越差.