4.2 山岭地貌
4.2.1 山岭地貌的形态要素
山岭地貌的特点是它具有山顶、山坡、山脚等明显的形态要素。
山顶是山岭地貌的最高部分。山顶呈长条状延伸时叫山脊，山脊标高较低的鞍部称为垭口。山顶的形状与岩性和地质构造等条件有着密切关系。一般来说，山体岩性坚硬、岩层倾斜或因受冰川的刨蚀时，多呈尖顶〔见图4－3（a）〕；在气候湿热、风化作用强烈的花岗岩及其他松软岩石分布地区，多呈圆顶〔见图4－3（b）〕；在水平岩层或古夷平面分布地区，则多呈平顶〔见图4－3（c）〕。典型的方山，桌状山就都是平顶山（见图4－3）。
图4－3 山顶的各种形态
（a）尖顶；（b）圆顶；（c）平顶
山坡是山岭地貌的重要组成部分。
山坡的形状有直线形、凹形、凸形以及复合形等各种类型，这取决于新构造运动、岩性、岩体结构以及坡面剥蚀和堆积的演化过程等因素。
山脚是山坡与周围平地的交接处。由于坡面剥蚀和坡脚堆积，使山脚在地貌上一般并不明显，在那里通常有一个起着缓坡作用的过渡地带（见图4－4），它主要是由一些坡积裙、冲积锥、洪积扇以及岩堆、滑坡堆积体等流水堆积地貌和重力堆积地貌组成。
图4－4 山前缓坡过渡地带
4.2.2 山岭地貌的类型
1）形态分类
山岭地貌最突出的特点，是它具有一定的海拔高度、相对高度和坡度，故其形态分类一般多是根据这些特点进行划分的。常用的分类方案如表4－1。
2）成因分类
根据上节所述的地貌成因分类方案，山岭地貌的成因类型可以分为如下几类。
（1）构造变动形成的山岭
图4－5 单面山山岭
（a）单面山；（b）猪背岭一；（c）猪背岭二
①单面山。
这是由单斜岩层构成的沿岩层走向延伸的一种山岭〔见图4－5（a）〕。它常常出现在构造盆地的边缘和舒缓的穹窿、背斜和向斜构造的翼部，其两坡一般不对称。与岩层倾向相反的一坡短而陡，称为前坡。前坡由于多是经外力的剥蚀作用所形成，故又称为剥蚀坡，与岩层倾向一致的一坡长而缓，称为后坡或构造坡。如果岩层倾角超过40°，则两坡的坡度和长度均相差不大，其所形成的山岭外形很像猪背，所以又称猪背岭〔见图4－5（b）、（c）〕。
单面山的前坡（剥蚀坡），由于地形陡峻，若岩层裂隙发育，风化强烈，则容易产生崩塌，且其坡脚常分布有较厚的坡积物和倒石堆，稳定性差，故对敷设线路不利。后坡（构造坡）由于山坡平缓，坡积物较薄，故常常是敷设线路的理想部位。不过在岩层倾角大的后坡上深挖路堑时，应注意边坡的稳定问题，因为开挖路堑后，与岩层倾向一致的一侧，会因坡脚开挖而失去支撑，特别是当地下水沿着其中的软弱岩层渗透时，容易产生顺层滑坡。
②褶皱山。
这是由褶皱岩层所构成的一种山岭。在褶皱形成的初期，往往是背斜形成高地，向斜形成凹地，地形是顺应构造的，所以称为顺地形。但随着外力剥蚀作用的不断进行，有时地形也会发生逆转现象，背斜因长期遭受强烈剥蚀而形成谷地，而向斜则形成山岭，这种与地质构造形态相反的地形称为逆地形。
③断块山。
这是由断裂变动所形成的山岭。它可能只在一侧有断裂，也可能两侧均为断裂所控制。断块山在形成的初期可能有完整的断层面及明显的断层线，断层面构成了山前的陡崖，断层线控制了山脚的轮廓，使山地与平原或山地与河谷间的界线相当明显而且比较顺直。以后由于剥蚀作用的不断进行，断层面便可能遭到破坏而后退。此外，在第二章中已经指出过，由断层面所构成的断层崖，也常受垂直于断层面的流水侵蚀，因而在谷与谷之间就形成一系列断层三角面（见图3－14），它常是野外识别断层的一种地貌证据。
④褶皱断块山。
上述山岭都是由单一的构造形态所形成，但在更多情况下，山岭常常是由它们的组合形态所构成，由褶皱和断裂构造的组合形态构成的山岭，称为褶皱断块山。
（2）火山作用形成的山岭
火山作用形成的山岭，常见者有锥状火山和盾状火山。锥状火山是多次火山活动造成的，其熔岩黏性较大，流动性小，冷却后便在火山口附近形成坡度较大的锥状外形。盾状火山则是由黏性较小、流动性大的熔岩冷凝形成，故其外形呈基部较大、坡度较小的盾状。
（3）剥蚀作用形成的山岭
这种山岭是在山体地质构造的基础上，经长期外力剥蚀作用所形成的山岭。例如，地表流水侵蚀作用所形成的河间分水岭，冰川刨蚀作用所形成的刃脊、角峰，地下水溶蚀作用所形成的峰林等，都属于此类山岭。由于此类山岭的形成系以外力剥蚀作用为主，山体的构造形态对地貌形成的影响已退居不明显地位，所以此类山岭的形态特征主要决定于山体的岩性、外力的性质以及剥蚀作用的强度和规模。
4.2.3 垭口与山坡
在山区公路、铁路等勘察中，经常会遇到选择过岭垭口和展线山坡的问题，这里专门对它们进行一些讨论。
1）垭口
山岭垭口是在山岭地质构造的基础上经外力剥蚀作用而形成的。山岭的岩性、地质构造和外力作用的性质、强度决定了垭口地貌的特点及其工程地质条件。根据垭口形成的主导因素，可以将垭口归纳为如下三个基本类型。
（1）构造型垭口
这是由构造破碎带或软弱岩层经外力剥蚀所形成的垭口。其常见者有下列三种。
①断层破碎带型垭口（见图4－6）。这种垭口的工程地质条件比较差。由于岩体破碎严重，不宜采用隧道方案，如采用路堑，也需控制开挖深度或考虑边坡防护，以防止边坡发生崩塌。
图4－6 断层破碎带型垭口
②背斜张裂带型垭口（见图4－7）。这种垭口虽然构造裂隙发育，岩层破碎，但工程地质条件较断层破碎带型为好，这是因为两侧岩层外倾，有利于排除地下水，有利于边坡稳定，一般可采用较陡的边坡坡度。
③单斜软弱层型垭口（见图4－8）。这种垭口主要由页岩、千枚岩等易于风化的软弱岩层构成。两侧边坡多不对称，一坡岩层外倾可略陡一些。由于岩性松软，风化严重，稳定性差，故不宜深挖，否则须放缓边坡并采取防护措施。
图4－7 背斜张裂带型垭口
图4－8 单斜软弱层型垭口
（2）剥蚀型垭口
这是以外力强烈剥蚀为主导因素所形成的垭口，其形态特征与山体地质结构无明显联系。此类垭口的共同特点是松散覆盖层很薄，基岩多半裸露。垭口的肥瘦和形态特点主要取决于岩性、气候以及外力的切割程度等因素。岩石坚硬而切割较深时，垭口多瘦薄；反之，则肥厚。由石灰岩等构成的溶蚀性垭口也属于这种类型，在开挖路堑或隧道时需注重溶洞等的不利影响。
（3）剥蚀—堆积型垭口
这是在山体地质结构的基础上，以剥蚀和堆积作用为主导因素所形成的垭口。其开挖后的稳定条件主要决定于堆积层的工程地质条件。这类垭口外形浑缓，垭口宽厚，松散堆积层的厚度较大，有时还发育有湿地或高地沼泽，工程地质条件较差，故不宜降低过岭标高，通常多以低填或浅挖的断面形式通过。
2）山坡
山坡是山岭地貌形态的基本要素之一，不论越岭线或山脊线，路线的绝大部分都是设置在山坡或靠近岭顶的斜坡上的。所以在路线勘察中总是把越岭垭口和展线山坡作为一个整体通盘考虑的。
自然山坡是在长期地质历史过程中逐渐形成的。山坡的形态特征是新构造运动、山坡的地质结构和外动力地质条件的综合反映，对线路的建筑条件有着重要的影响。
山坡的外形包括山坡的高度、坡度及纵向轮廓等。山坡的外部形态是各种各样的，这里根据山坡的纵向轮廓和山坡的坡度，将山坡简略地概括为下面几种类型。
（1）按山坡的纵向轮廓分类
①直线形坡。在野外见到的直线形山坡，一般包括三种情况。一种是山坡岩性单一，经长期的强烈冲刷剥蚀，形成纵向轮廓比较均匀的直线形山坡，这种山坡的稳定性一般较高；另一种是由单斜岩层构成的直线形山坡，这种山坡在单面山部分曾经指出过，其外形在山岭的两侧不对称，一侧坡度陡峻，另一侧则与岩层层面一致，坡度均匀平缓，从地形上看，有利于布设线路，但开挖路基后遇到的均系顺倾向边坡，在不利的岩性和水文地质条件下，很容易发生大规模的顺层滑坡；第三种情况是由于山体岩性松软或岩体相当破碎，在气候干寒，物理风化强烈的条件下，经长期剥蚀碎落和坡面堆积而形成的直线形山坡，这种山坡在青藏高原和川西峡谷比较发育，其稳定性最差。
②凸形坡〔见图4－9（a）、（b）〕。这种山坡上缓下陡，坡度渐增，下部甚至呈直立状态，坡脚界线明显。这类山坡往往是由于新构造运动加速上升，河流强烈下切所造成。其稳定条件主要决定于岩体结构，一旦发生山坡变形，则会形成大规模的崩塌。
图4－9 各种形态的山坡
（a）凸形坡一；（b）凸形坡二；（c）凹形坡；（d）阶梯形坡
③凹形坡〔见图4－9（c）〕。这种山坡上部陡，下部急剧变缓，坡脚界线很不明显。山坡的凹形曲线可能是新构造运动的减速上升所造成，也可能是山坡上部的破坏作用与山麓风化产物的堆积作用相结合的结果。分布在松软岩层中的凹形山坡，不少都是在过去特定条件下由大规模的滑坡、崩塌等山坡变形现象形成的，凹形坡面往往就是古滑坡的滑动面或崩塌体的依附面。从近年来我国地震后的地貌调查统计资料中可以明显看出，凹形山坡在各种山坡地貌形态中是稳定性比较差的一种。
④阶梯形坡〔见图4－9（d）〕。阶梯形山坡有两种不同的情况，一种是由软硬不同的水平岩层或微倾斜岩层组成的基岩山坡，由于软硬岩层的差异风化而形成阶梯状的山坡外形。这种山坡的稳定性一般比较高，另一种是由于山坡曾经发生过大规模的滑坡变形，由滑坡台阶组成的次生阶梯状斜坡。这种斜坡多存在于山坡的中下部，如果坡脚受到强烈冲刷或不合理的切坡，或者受到地震的影响，可能引起古滑坡复活，威胁建筑物的稳定。
（2）按山坡的纵向坡度分类
按山坡的纵向坡度，坡度小于15°的为微坡，介于16°～30°之间的为缓坡，介于31°～70°的为陡坡：山坡坡度大于70°的为垂直坡。
从路线角度来讲，山坡稳定性高，坡度平缓，对布设线路无疑是有利的。特别对越岭线的展线山坡，坡度平缓不仅便于展线回头，而且可以拉大上下线间的水平距离，既有利于路基稳定，又可减少施工时的干扰。但平缓山坡特别是在山坡的一些拗洼部分，一则通常有厚度较大的坡积物和其他重力堆积物分布，再则坡面径流容易在这里汇聚，当这些堆积物与下伏基岩的接触面因开挖而被揭露后，遇到不良水文地质情况，很容易引起堆积物沿基岩顶面发生滑动。
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