■　田云军

（新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830091）

河床深厚覆盖层的地质特征研究

■田云军

（新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830091）

堆积于河床之上的深厚覆盖层是工程地质研究的重要对象。在水利工程建设过程中，对河床深厚覆盖层进行深入的探究，将极大地帮助该工程的开展。本文详细介绍河床深厚覆盖层的常规构成，探讨构造运动对河床深厚覆盖层的影响，并从岩组特征入手，研究河床深厚覆盖层的地质特征，以期为水利工程建设在解决深厚覆盖层问题上提供可靠资料。

河床深厚覆盖层岩组特征；构造运动物质组分特征

1　河床深厚覆盖层

河床深厚覆盖层由第四纪沉积物构成，厚度较大，一般大于30米，堆积于河床内，岩性连续性较差[1]。由于沉积时间较短，尚未被压实固结，成岩作用进行不完全或未开始就被洪水冲散，因此多为松散堆积物，如泥、土壤、砂体或孤立的砾石等。

河床深厚覆盖层作为河道沉积物中最为年轻的盖层，与人类工程建设息息相关，特别是在河道内建设大坝等水利工程时，其影响尤为显著。由于深厚覆盖层尚未成岩或正处于成岩过程的某个阶段，其结构组分随时都在发生变化，物理化学性质也随即发生变化。因而这对建设于其上方的水利工程，必将带来连带的影响。在深厚覆盖层发展过程中，由于其压实程度不一，导致河床的不均匀沉陷，坝体受其影响，往往发生爆裂而发育各种裂痕，裂痕的发育对水利工程的使用寿命有极大的影响。再者，河床深厚覆盖层胶结的并不结实，其孔隙度大、松散的特点常常导致渗漏、塌陷等问题。

综合河床深厚覆盖层对水利工程建设的重大影响，充分说明加强对河床深厚覆盖层的研究具有极其重要的意义。

2　河床深厚覆盖层的形成

河床深厚覆盖层的形成与许多因素有关，其中构造运动的影响最为明显[2]。构造运动往往造成河流地形的变化，导致河床的高度发生变化。河床高度变与基准面的升降息息相关。当河床海拔升高时，基准面相对下降河流以侵蚀为主，往往形成深切河谷，增大了沉积物的可容纳空间。当河床海拔降低时，基准面相对升高，沉积物开始大量堆积，形成河床深厚覆盖层（图1）。

3　岩组特征

河床深厚覆盖层的岩组特征主要包括地质年代特征、物质组分特征及层位分布特征、物理力学性质、工程特性等特征。本章着重介绍地质年代特征、物质组分特征及层位分布特征三者与工程特性的联系，从河床深厚覆盖层的地质特征出发，结合水利工程建设，为工程施工提供可靠资料[3]。

3.1地质年代特征

河床深厚覆盖层的各岩组形成的地质年代各不相同。

由于地壳运动的活跃性，现代河流多形成于第四纪，所以河床深厚覆盖层沉积物的年龄往往不会超过这个年限。在河床深厚覆盖层中，更新世岩组明显厚于全新世岩组，这是由于更新世岩组多位于较深层位，即便是洪水作用也很少波及到它。在岩性上，更新世岩组往往包含磨圆较差、分选较差的砾石层，这是由于该时期冰川活动活跃，带来大量的冰渍物沉积于河床之上。

其次，不同时代的河床深厚覆盖层具有不同的性质，在工程地质上的运用也不尽相同。在水利工程建设时，选择形成时代越老的岩组，其工程特性往往越好，仅需对其进行简单的工程加固即可。反之，选择时代越新，其岩组固结程度弱、孔隙度大，稳定性差，工程特性也随之降低。

3.2物质组分特征

不同岩组的物质组成（颗粒粒度）具有很大差别。河床深厚覆盖层主要包括砂砾石、泥质成分、粘土、漂砾粗砂层等，不同岩组发育具有不同的特性。

河床内深厚覆盖层一般含泥质，砂卵砾石为骨架，粗砂、泥等细小颗粒充填于空隙间，构成底部沉积。这部分沉积为河流形成早期的沉积，包括河流底部滞留砾石相、河床沉积相等沉积相。

在靠近河岸地带，常常存在少量较大的孤立砾石，这些砾石多是洪水作用的产物，从上游或其他物源区搬运而来。

在水利工程建设时，分析河床深厚覆盖层的物质组分特征有很大的必要。这是因为，不同的岩性具有不同的力学性质。泥质含量较高的岩组，稳定性较差，易发生不均匀沉陷；含细砂夹层的岩组往往发生渗漏；含砾石较多或冲积层上往往孔隙度较大，需要设计适当的排孔排距进行灌浆，以维持岩组的稳定性。

3.3层位分布特征及成因类型

从层位分布来看，河床深厚覆盖层岩组在垂向上具有粗-细-粗的分布特征，底部发育河床滞留砾石，中部夹粉砂岩、泥岩等细粒沉积，顶部由于河水冲刷作用往往也沉积较大颗粒的碎屑。沉积韵律的发育，可以指示沉积环境的变化[4]。岩组沉积较大颗粒的碎屑物质，往往指示该时期河水活动性较强，水动力条件较强。

在横向上，河床中心沉积物粒度较大，往两岸方向渐渐变细，到达河岸后颗粒粒度又急剧变大。这种变化往往由河水流体性质决定。

在河床中心，河水流速较大，细粒物质很难沉积下来而被带走，只有粒径较大的砾石或粗砂才有可能在河床底部沉积。而在河流两岸，由于河岸的阻挡作用，沿岸流的流速往往较慢，但是由于河流的双向环流作用，河岸两处的细砂、泥质等粒径较小的物质不易被保存下来，加上洪水作用带来的砾石，往往沉积于河岸处，造成河岸沉积的复杂性。

河床深厚覆盖层的厚度变化在横向上和纵向上也存在较大差异，同一岩组的厚度，在纵向上变化较大，而在横向上变化较小，且岩组在纵向上往往存在尖灭现象。

4　结束语

对河床深厚覆盖层进行研究，是水利工程建设过程中不可忽视的环节。在构造运动活跃地区容易形成深厚覆盖层，在对其进行研究时，搞清其地质年代特征、物质组成特征及层位分布特征等岩组特征具有极其重要的工程意义。

[1]李万逵.阿尔塔什河床深厚覆盖层的研究 [J].水利与建筑工程学报,2010,08 (4):181-186.

[2]石广明,金星,马健.深厚覆盖层岩组特征及其形成条件探讨 [J].甘肃水利水电技术,2014,(1):30-34.

F416.1[文献码]B

1000-405X（2016）-3-96-1