西南地区深切河谷大型堆积体工程地质研究与实践
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2.1 堆积体要素分类

2.1.1 按规模大小分类

堆积体按规模大小(包括堆积体体积和厚度)可分为以下5类:

(1)小型堆积体。体积小于10万m3,堆积体厚度一般小于10m。

(2)中型堆积体。体积10万~100万m3,堆积体厚度一般10~30m。

(3)大型堆积体。体积100万~1000万m3,堆积体厚度一般30~60m。

(4)特大型堆积体。体积1000万~1亿m3,堆积体厚度一般60~100m。

(5)巨型堆积体。体积大于1亿m3,厚度一般大于100m。

中、小型堆积体常为单一成因堆积体,而大型堆积体则多为综合成因堆积体,如虎跳峡两家人混合成因堆积体,体积达4亿m3,最大厚度192m。

2.1.2 按形成时间分类

堆积体按形成时间可分为以下3类:

(1)古堆积体。第四纪以来形成的古滑坡、古地震等形成的堆积体,固结或弱固结,整体稳定性好。

(2)老堆积体。全新世以来形成的堆积体,尚未固结或弱固结,现今整体稳定性较好。

(3)新堆积体。又称现代堆积体,现今(近100年来)形成的堆积体,结构松散,未胶结,整体稳定性较差。

2.1.3 按成因类型分类

堆积体按成因类型可分为:滑坡堆积体、崩塌堆积体、泥石流堆积体、冰水堆积体、冲积堆积体、洪积堆积体、坐落(或错落)堆积体、坠覆堆积体、堰塞堆积体及混合堆积体等(表2.1)。以下对其中后三类堆积体加以说明。

(1)坠覆堆积体。这是指坠溃作用及其堆积物,是一种新的斜坡失稳形式,裂隙发育的硬质岩高陡边坡,由于受卸荷松动和风化作用的综合影响,产生“坠覆”。如三峡库区黄蜡石坠覆堆积体总方量达1800万m3

(2)堰塞堆积体。由于河谷岸坡在动力地质作用下迅速产生崩塌、滑坡、泥石流以及冰川、融雪活动所产生的堆积物或火山喷发物等形成的自然堤坝横向阻塞山谷、河谷或河床,导致上游段壅水而形成的具备一定挡水能力的堵塞河道的堆积体称之为堰塞堆积体。堰塞堆积体属重力与流水作用形成的混合堆积体,一般结构松散,孔隙率大,抗渗能力及稳定性较差。汶川地震形成堰塞堆积体34处,其中规模最大的唐家山堰塞堆积体最大厚度124.4m,体积约2000万m3

(3)混合堆积体。这是指由两种及两种以上成因形成的复合堆积体,如冲洪积堆积体、坡残积堆积体、坡崩积堆积体、崩滑堆积体、冰川泥石流堆积体等。

2.1.4 按结构特征分类

结构特征(包括充填状态、密实程度和粗粒骨架作用等)是堆积体的重要特征,堆积体按结构特征可分为松散型堆积体、密实型堆积体及胶结型堆积体。

(1)松散型堆积体。结构松散,无胶结,如新近形成的崩塌堆积体及滑坡堆积体、稀性(水石型)泥石流堆积体、碎屑流堆积体、冰水堆积体、冲洪积堆积体、坡崩积堆积体、堰塞堆积体等。

(2)密实型堆积体。结构密实,弱胶结(一般为泥质胶结),如古堆积体、深层堆积体、黏性泥石流堆积体、冰水泥石流堆积体、残积堆积体等。

(3)胶结型堆积体。有胶结(一般指钙质或铁质胶结)的堆积体,如有胶结的冰水堆积体、钙华堆积体等。

2.1.5 按物质组成分类

堆积体按物质组成可分为以下3类:

(1)泥土堆积体。含石率小于15%,一般为粗粒类土或细粒类土。如可溶岩或软岩地区分布的坡残积堆积体、湖相淤积堆积体、风积堆积体等。

(2)块石堆积体。含石率大于75%,一般为巨粒土。块石堆积体较为明显的有碎屑流堆积体、流石滩堆积体、冰水堆积体及岩质崩滑堆积体。

(3)土石混合堆积体。含石率区间值为15%~75%,一般为混合巨粒土或巨粒混合土或碎石土。组成颗粒物理力学性质差异很大,即岩石和土的差异;结构上既有土颗粒之间的细观结构,又有岩石与土颗粒之间的宏观结构;土力学的常规试验方法和本构模型均很难适用于这种特殊介质。大型堆积体多为土石混合堆积体。

据不完全统计,三峡库区泥土滑坡堆积体1968处,岩质滑坡堆积体608处,岩土混合滑坡堆积体1254处;云南省土质滑坡堆积体7961处,岩质滑坡堆积体944处,岩土混合滑坡堆积体2791处。

2.1.6 按稳定状态分类

堆积体按稳定状态可分为稳定堆积体、潜在不稳定堆积体及不稳定堆积体。

(1)稳定堆积体。此为已停止发展,一般情况下不可能重新活动的堆积体,如形成年代久远的古堆积体、结构紧密或有胶结且底界面平缓未发生过变形或滑动的堆积体,坡体上植被较盛,常有老建筑。

(2)潜在不稳定堆积体。此为近现代堆积形成的结构较为松散的堆积体或曾经变形滑动过,并保存有滑移面后经改造暂时处于稳定状态的堆积体或表部已发生局部变形和坍塌的堆积体,天然状态下绝大部分堆积体为潜在不稳定堆积体。

(3)不稳定堆积体。这是指位置、形态和体积仍在活动或变化的堆积体。如活动性泥石流堆积体、河流冲洪积堆积体和整体发生变形或滑移的堆积体(堆积体位置、形态和体积处在不断变化之中)。

2.1.7 按堆积地点分类

堆积体按堆积地点可分为斜坡(山麓)堆积体、沟谷堆积体及河流堆积体。

(1)斜坡(山麓)堆积体。堆积于斜坡(山麓)之上的堆积体,如崩塌堆积体、滑坡堆积体、坡残积堆积体及坡面泥石流堆积体等。

(2)沟谷堆积体。堆积于冲沟或谷地之上的堆积体,如冰川泥石流堆积体、坠覆堆积体及崩滑泥石流混合堆积体等。

(3)河流堆积体。堆积于河流阶地、古河道和河床内的堆积体,如冲洪积堆积体(包括阶地堆积体)、堰塞堆积体、冲积堆积体、湖积堆积体、冰川泥石流堆积体等。

2.1.8 按动力成因分类

按动力成因类型可分为自然堆积体和人工堆积体两大类。

(1)自然堆积体。这是指由地震、大气降雨、侵蚀、崩坡积加载等自然因素引发形成的堆积体,可细分为滑坡堆积体、崩塌堆积体、泥石流堆积体、冰水堆积体、冲积堆积体、坠覆堆积体、混合堆积体等。

(2)人工堆积体。这是由爆破、工程渗漏、挖(填)方和人为水位变化等人为因素形成的堆积体。如填方、弃渣、存料、尾矿库、堆石坝、爆破松动等人为作用形成的堆积体。大型堆(弃)渣场也为人工堆积体,高填方地基、堆石坝等为特殊的人工堆积体。

2.1.9 按外动力地质作用类型分类

按外动力地质作用将河谷第四纪堆积体划分为风化残积、重力堆积、地表水堆积及冰川堆积四个大类,可再按主导地质作用进行细分(表2.1)。

堆积体按要素分类主要特征见表2.2。

表2.1 河谷第四纪堆积体成因类型

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表2.2 堆积体按要素分类及主要特征表

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续表

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