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河流深厚覆盖层的工程地质研究与实践

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:西南地区深切河谷河流深厚覆盖层分布广泛,按成因分为河流冲积、洪积、冰积、堰塞沉积及混合堆积等。河床深厚覆盖层按成因类型由下至上可划分为三大层,见图3.9。图3.8大型河流阶地堆积体典型地貌图3.9金沙江其宗水电站河床堆积体剖面图总体上,其宗水电站深厚覆盖层为以冲洪积为主、多期成因的大型缓倾槽谷型堆积体。近代构造的升降变化,形成断陷盆地,沉积深厚覆盖层。支沟泥石流大量堆积,沟口附近及其上游易形成深厚覆盖层。

河流深厚覆盖层的工程地质研究与实践

西南地区深切河谷河流深厚覆盖层分布广泛,按成因分为河流冲积、洪积、冰积、堰塞沉积及混合堆积等。据许强等人的研究,深厚堆积事件与气候变化、海平面升降运动(特别是冰期、间冰期海平面大幅度升降)、地壳运动等密切相关,构造成因、崩滑流堆积成因及气候成因是形成河流深厚堆积的主要原因。金辉等通过对西南地区多条河流河谷深厚覆盖层基本特征的分析研究,得出大多数河段覆盖层在纵向结构上可分为三层:上部为全新世正常河流相堆积层;中部为晚更新世各种成因混合形成的加积层,厚度较大;底部为晚更新世冲积层及冰水漂卵砾石层。其中加积层在形成时间上具有阶段性和周期性的特点。大型河流阶地堆积体(深厚覆盖层)典型地貌照片见图3.8。

金沙江中游其宗水电站坝址深厚覆盖层(堆积体)为例进行分析。

金沙江其宗水电站坝基河床及两岸一级、二级阶地部位分布的覆盖层厚度一般为60~90m,最深可达120余米。河床深厚覆盖层按成因类型由下至上可划分为三大层,见图3.9。

第①层和第②层伏于二级阶地之下,结合测年资料,二级阶地形成于晚更新世晚期—末期,第①层和第②层应该是晚更新世晚期的产物。结合第四纪古气候研究成果,中国西部末次冰期可以区分三个时段,距今7万~4万年为第一亚冰期,距今4万~2.5万年为末次冰期间冰期,距今2.5万~1.5万年为末次冰期冰盛期。前人的研究成果表明在末次冰期确实存在发生一次持续时间较长的强烈侵蚀的气候条件和水力条件。强烈的侵蚀伴随地壳的上升作用形成现今谷底基、覆界面,然后进入末次冰盛期,河流水量急剧减少,侵蚀和搬运能力大幅度减弱,谷底被迅速回填;进入冰后期,冰川消融,地壳继续抬升,进入正常河流作用阶段,在早期堆积的基础上形成内叠阶地,形成第③层正常河流相堆积。

图3.8 大型河流阶地堆积体(深厚覆盖层)典型地貌

图3.9 金沙江其宗水电站河床堆积体剖面图

总体上,其宗水电站深厚覆盖层为以冲洪积为主、多期成因的大型缓倾槽谷型堆积体。经历了晚更新世晚期末次间冰期的侵蚀、下切,末次冰期冰盛期的回填及冰后期侵蚀堆积作用。第①层为河流相砂卵砾石和近源冰水带来的碎石、块石的混合堆积;第②层为近源冰融泥石流、洪积、局部环流堆积和河流相砂卵砾石、碎块石夹粉质黏土、粉砂层混合组成;第③层为正常河流相卵砾石层夹砂层透镜体(漫滩相和回水沱堆积)。

经西南地区大量工程实例分析,河流大型堆积体(河床深厚覆盖层)的成因机理主要有以下几种情况:

(1)地壳快速隆升,河谷深切,再加上地震暴雨等外在因素的诱发,在高山峡谷中常有大型、巨型滑坡、崩塌、泥石流事件发生,并往往堵断江河,形成局部地段的深厚堆积。如雅鲁藏布江中下游河段、西藏易贡滑坡泥石流及汶川地震、叠溪地震、昭通鲁甸地震等均形成大量堰塞堆积体。大型堰塞堆积体典型照片见图3.10。

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图3.10 大型堰塞堆积体典型地貌

(2)冰川对河谷剧烈的深切作用。由于冰川上源的强烈刨蚀作用,基岩谷底纵坡缓于现代河床纵坡,谷底覆盖层自盆地边缘山口向上游逐渐加厚,形成深厚堆积(如岷江河谷)。

(3)河流水量大、坡降大。发源于青藏高原大江大河,由于水量充沛,水流湍急,落差大,流经高原斜坡段后,河流谷底大多有深厚覆盖层堆积。

(4)近代构造的升降变化,形成断陷盆地,沉积深厚覆盖层。如金沙江虎跳峡上游河段及大渡河支流南桠河冶勒水电站库坝区河谷堆积的巨厚覆盖层主要与断陷盆地有关。

(5)两条河流交汇,水流条件发生变化形成深厚堆积。

(6)河流在通过区域性断裂、易冲、易溶及强风化破碎岩层等地带易形成局部深槽和深谷等,形成深厚覆盖层堆积。

(7)瀑布的长期冲刷形成深潭,堆积深厚覆盖层。

(8)支沟泥石流大量堆积,沟口附近及其上游易形成深厚覆盖层。大型泥石流堆积体典型照片见图3.11。

图3.11 大型泥石流堆积体典型地貌

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