8讲第六章地表地质作用

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1、第六章地表地质作用地表是各种自然因素的交叉作用带，也是人类工程活动的最主要场所。发生于地球表面附近地质作用，形式多种多样，成因复杂，对人类活动的影响深广。本章将就几种常见的地表地质作用，阐述其作用特点、形成规律和对工程不良影响及其防治措施。6.1风化作用6.1.1基本概念岩石发生物理、化学性质变化称为风化；引起岩石这种变化的作用称为风化作用；被风化的岩石圈表层称为风化壳。6.1.2风化作用的类型1)物理风化热力风化地球表面受大阳辐射引起气温变化冻融风化岩石孔隙或裂隙中的水冻结成冰体积增大9％，产生压应力

2、――冰冰劈作用。2)化学风化溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用氧化作用3)生物风化生物风化是指生物在生长和分解过程中直接或间接地对岩石矿物所起的物理和化学的风化作用。6.1.3影响风化作用的因素1)气候因素2)地形因素3)地质因素6.1.4岩石风化的勘查评价与防治1)岩石风化的调查内容主要有：A查明风化程度，确定风化层的工程性质，以便考虑建筑物的结构和施工的方法。B查明风化厚度和分布，以便选择最适当的建筑地点，合理地确定风化层的清基和刷方的土石方量，确定加固处理的有效措施。C查明风化速度和引起风化的主要

3、因素，对那些直接对响工程质量和风化速度快的岩层，必须制定预防风化的正确措施。D对风化层的划分，特别是粘土的含量和成分（蒙脱石、高岭石、水云母等）进行必要分析，因为它直接边响地基的稳定性。2)岩石风化的防治方法主要有（1）挖除法适用于风化层较薄的情况，当厚度较大对通常只将严重繁响建筑物稳定的部分剥除。（2）抹面法用使水和空气不能透过的材料如沥青、水泥、粘土层等覆盖岩层。（3）胶结灌浆法用水泥、粘土等浆液灌入岩层或裂隙中，以加强岩层的强度，降低其透水性。（4）排水法为了减少具有侵蚀性的地表水和地下水对岩石中

4、可溶性矿物的溶解，做排水工程。6.2河流的侵蚀、搬运与沉积作用6.2.1河流的侵蚀、搬运与沉积1)河流水动力学特征（1）河水水流的紊流特征河水水流一般都处于紊流状态，水流的各质点强烈混淆，或形成涡流，各股流束的流速也不同，并具脉动特征。观测和实验证明，河水平均流速在接近水面处最大，向河底、岸壁递减。对于平滑的边界，在紧靠边壁处存在有一很薄的层流区，称为层流亚层或边界层；对于十分粗糙的边界边界层往往被旋涡流所破坏。（2）横向环流与螺旋流水流的运动受到河槽周界的限制，因此，水流的平均方向决定于槽线的方向。槽

5、线的曲折和断面形态的改变，会使水流内部形成一种规模较大的旋转运动。这种旋转运动不仅规模较大、而且比较稳定。引起环流的原因很多，这里仅介绍两种情况。①弯道离心力引起的环流弯道水流在离心力的作用下，水面会形成横比降，使得凹岸水面抬高，凸岸水面降低。②地球自转的影响在Coriolis力的作用下，水面同样会产生横比降。横向环流的形成使得水流的流速在同一断面上表现出具有一定规律的变化，在表流下沉转变为底流的部位，由于重力作用，水流流速递增而在底流上升为表流的部位，则要克服重力，水流流速递减。水流流速的上述变化规律

6、是河流在同一断面上既有侵蚀又有淤积的一个极为重要的原因。2)河流的侵蚀作用水流的侵蚀就是地表泥沙被水流带走的过程。是否发生侵蚀可以根据泥沙起动条件来判断。3)水流的搬运作用水流对固体物质的搬运方式有两种，一种是水流使沙石等沿河底推移；另一种是细小物质在水中呈悬浮状态移动，称悬移。4)水流的沉积作用当河流的流速低于推移临界流速时，泥沙便沉积下来。沉积物质的数量取决于河流含砂量与搬运能力的对比关系。沉积作用发生的因素有流速、流量减小和搬运物增多。6.2.2河流地貌1）河漫滩靠近主槽、洪水时淹没、平水时出露的

7、滩地称为河漫滩、平原河流一般都有广阔的河漫滩，它起到调节洪水削减洪峰、储存泥砂并通过滩槽水流交换影响主槽冲淤等作用。河漫滩的沉积物特点在相当大的程度上还决定了河流的边界条件。冲积河流以“二元相”沉积河漫滩山区河流形成砾石河漫滩2）河流阶地(1)阶地的形态特征河流阶地是河谷中沿河分布的阶梯状地形，这些阶地的平坦顶面与河流的作用有着直接的关系。阶地实际上也就是被遗弃了的老河漫滩，它与当前的河流作用无关。每一级阶地包括阶地面和阶地斜坡两个主要组成单元。河谷两岸的阶地的级数是由下而上按顺序分级的，即把高于河漫滩

8、的最低一级阶地称为一级队地，向上依次为二级阶地、三级阶地等。(2)阶地的形成阶地的形成过程中，河流并不是始终向下切方向发展，而是下切一个阶段以后，有可能再次恢复相对平衡，或甚至发生回淤。只要回淤的幅度没有把前期形成的阶地埋没，则地表最终的形态和单纯下切所形成的形态从外表上来看并无不同。(3)阶地的类型根据河流阶地的物质组成，可将其分为侵蚀阶地、堆积阶地和基座阶地三类。①侵蚀阶地它由基岩构成，其上很少有河流冲积物覆盖。多发育在构造抬升的山区河