（一）片流的地质作用及坡积层
雨水降落到地面或覆盖地面的积雪融化时，其中一部分被蒸发，一部分渗入地下，剩下的部分则形成无数的网状坡面细流，从高处沿斜坡向低处缓慢流动，时而冲刷，时而沉积，不断地使坡面的风化岩屑和黏土物质沿斜坡向下移动，最后，在坡脚或山坡低凹处沉积下来形成坡积层。雨水、融雪水对整个坡面所进行的这种比较均匀、缓慢和短期内并不显著的地质作用称为冲刷作用。可以看出雨水、融雪水的洗刷作用，一方面对山坡地貌起着逐渐变缓和均夷坡面起伏的作用，对坡面地貌形态的发展发生影响，同时伴随着产生松散堆积物，形成坡积层。
冲刷作用的强度和规模，在一定的气候条件下与山坡的岩性、风化程度和坡面植物的覆盖程度有关，一般在缺少植物的土质山坡或风化严重的软弱岩质山坡冲刷作用比较显著。
由坡面细流的冲刷作用形成的坡积层，如图3-3所示，是山区公路勘测设计中经常遇到的第四纪陆相沉积物中的一个成因类型，它顺着坡面沿山坡的坡脚或山坡的凹坡呈缓倾斜裙状分布，在地貌上称为坡积裙。坡积层的厚度，由于碎屑物质的来源、下伏地貌及堆积过程不同，变化很大，就其本身来说，一般是中下部较厚，而上坡上部逐渐变薄以至尖灭。
图3-3 坡积层示意图
1—基岩；2—坡积层
坡积层物质未经长期搬运，碎屑棱角明显，分选性不好，通常都是天然孔隙度很高的含有棱角状碎石的亚黏土。与残积层不同的是坡积层的组成物质经过了一定距离的搬运，由于间歇性的堆积，可能有一些不太明显的倾斜层理，同时与下伏基岩没有成因上的直接联系。
除下伏基岩顶面的坡面平缓外，坡积层多数处于不稳定状态。实践证明，山区傍坡路线挖方边坡稳定性的破坏，大部分是在坡积层中发生的。影响坡积层稳定性因素，概括起来主要有以下三个方面：①下伏基岩顶面的倾斜程度；②下伏基岩与坡积层接触带的含水情况；③坡积层本身的性质。
当坡积层的厚度较小时，其稳定程度首先取决于下伏岩层顶面的倾斜程度。如下伏地形或岩层顶面与坡积层的倾斜方向一致且坡度较陡时，尽管地面坡度很缓，也易发生滑动。山坡或河谷谷坡上的坡积层的滑动，经常是沿着下伏基岩的顶面发生的。
当坡积层与下伏基岩接触带有水渗入而变得软弱湿润时，将显著减低坡积层与基岩顶面的摩阻力，容易引起坡积层发生滑动。坡积层内的挖方边坡在久雨之后容易产生塌方，水的作用是一个带有普遍性的原因。
由于坡积层的孔隙度一般都比较高，特别是在黏土颗粒含量高的坡积层中，雨季含水量增加，不仅增大了本身的重量，而且抗剪强度随之降低，因而稳定性就跟着大为减小。以粗碎屑为主的坡积层，其稳定性受水的影响一般不像黏土颗粒那样显著。
除此之外，在低山地区和丘陵地区还常有一种坡积—残积物的混合堆积层存在，并兼有两者工程地质特性，实践中应予注意。
（二）山洪急流的地质作用及洪积层
急流是由片流汇集而成的，开始沿着凹形斜坡向下流动，由于洪流集中且流速较大，因此具有较大的冲刷能力，特别是对一些由风化岩石组成的斜坡，当植被稀少或没有时，这种作用表现尤为突出。急流流动的结果，在斜坡地带形成大量沟槽（冲沟），它不但破坏了斜坡的完整性，同时也造成了大量的水土流失，这一现象在我国气候干旱、暴雨集中的西北黄土高原表现更为严重。山区的基本建设，多数建在平缓的山坡或坡脚地带，由于急流的大量冲刷和堆积给各项建设带来危害。急流的地质作用会使斜坡形成大量冲沟，改变了斜坡的地貌特征。
1.冲沟的发育阶段
在厚度较大均质土层分布的斜坡，冲沟的形成和发展大致分为如下几个阶段。
（1）冲槽阶段。斜坡径流汇于坡面的洼处，开始沿洼处流动，由于冲刷形成长度和深度一般都比较小的沟槽，沟底纵坡与斜坡基本一致，如图3-4（a）所示。
（2）下切阶段（向源侵蚀）。由于冲沟不断发展，沟槽流量增大，沟口开始下切、沟壁坍塌，使冲沟逐渐加深加长。冲沟的纵坡和斜坡也不一致。沟内出现陡坎，如图3-4（b）所示，在沟口平缓地带开始有堆积物的形成。
（3）平衡阶段。沟内陡坎已经消失，沟床下切拓宽，形成凹形平缓的平衡剖面，冲刷现象消失，沟底开始有较多的沉积物出现，如图3-4（c）所示。(www.xing528.com)
上述三个阶段，明显看出沟底和沟壁的冲刷和坍塌痕迹，整个冲沟无植物或仅有少量新生植物存在。
图3-4 冲沟发育阶段纵剖面图
（a）冲槽阶段；（b）下切阶段；（c）平衡阶段；（d）休止阶段
（4）休止阶段。冲沟溯源侵蚀结束，沟床下切基本停止，沟底有较多的沉积物存在，如图3-4（d）所示，沟底及沟壁均有大量植物生长，有的已被开垦为农田。在野外，有时可见到在休止阶段冲沟底部又有少量冲沟，这一现象说明该地区地壳有缓慢的上升现象。
冲沟的上述四个发育阶段，是指在厚度均质土层的一般情况。但是在非均质土层和风化层比较薄的情况下，由于受土层性质和下伏基岩的影响，冲沟的发展不一定划分出上述四个阶段。在实践中分析冲沟的发展情况，评价冲沟对建筑物产生的影响时，应结合冲沟所处的自然条件和地质情况，进行具体分析。
2.冲沟的防治
可以采用多种方法防治冲沟，但不论采用哪一种，都首先要对冲沟进行野外调查，查明冲沟所处的发育阶段，对不同发育阶段的冲沟，应采取不同的防治措施。
第一阶段：由于冲沟范围较小，可以采取填平沟槽并进行夯实，对地表水进行导流并植树，或对原有树木禁止砍伐。
第二阶段：是冲沟发育速度最快，危害最大的阶段，应在沟底铺砌柴捆或石笼，或在沟槽处采用水泥砂浆石砌跌水建筑物。
第三阶段：沟底冲刷减弱，但沟壁的坍塌现象仍然存在，故应在沟底坡脚处修建土坝，并在其上植树，以防止沟壁的进一步坍塌。
第四阶段：冲沟已经停止发育，为了防止水流的再冲刷作用，应在沟内植树造林，禁止对树木乱砍滥伐。
3.洪积层
大雨或融雪水将山区或高地的大量碎屑物沿冲沟搬运到山前或山坡的低平地带堆积而成。洪积物在沟口往往呈扇形分布，扇顶在沟口，向山前低平地带展开，称为洪积扇，如图3-5所示。洪积扇的规模逐年增大，有时与相邻沟谷的洪积扇互相连接起来，形成规模更大的洪积裙。
洪积物具有一定程度的分选与磨圆。从水平方向看扇顶部位为粗碎屑物质，向扇体边缘逐渐变细成为砂类土和黏性土。因每次洪水流量大小不同，堆积物也不相同，因而洪积物常具有较明显的层理，以及夹层、透镜体等。洪积物的厚度从沟口到扇顶逐渐变厚。
图3-5 洪积扇沉积物
Ⅰ—上部；Ⅱ—中部；Ⅲ—下部
干旱与半干旱地区物理风化作用盛行，碎屑物质丰富，加之这些地区一般雨量集中，因而洪积物发育。我国华北、西北地区的洪积扇，如图3-5所示，一般分为上部、中部和下部三部分。它们具有不同的工程地质特征。上部多以碎石、砾石、卵石为主要成分。强度高、压缩性小，可作为工业、民用建筑良好地基。但其孔隙大，透水性强，不适应建坝。中部以砂土为主，下部以黏土为主，它们一般都是良好地基。主要在砂土向黏土过渡地带，由于透水性的差异及地下水埋藏浅等的影响，常有泉水出露，形成沼泽。沼泽地带泥炭层强度低，压缩性大。
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