第07章 工程地质勘探.docx
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第07章工程地质勘探
第七章 工程地质勘探
工程地质勘探是工程地质勘察的重要方法和手段。
一般在工程地质测绘的基础上进行。
经过工程地质测绘，对建筑场地工程地质诸要素在地面上的特征有了初步了解之后，为了进一步探明这些要素在地下的情况，以全面地掌握它们在地壳表层与建筑物相互作用的某一范围内的空间分布、变化的特点与规律，就需要开展工程地质勘探工作。
工程地质勘探任务，主要有以下几项：
1、详细研究建筑场地的岩性及地质结构。
研究各地层的性质、厚度、纵向和横向变化，进行地层划分并确定其接触关系；基岩的风化深度及风化岩石性质、划分风化带；研究岩层的产状、裂隙发育程度及随深度的变化；褶皱、断裂、破碎带以及其它地质结构现象的空间分布、变化的特点；提供岩石可钻性和岩体强度、结构面发育等定量指标。
2、查明水文地质条件。
了解含水层和隔水层的分布、厚度、性质及其变化，地下水位等。
3、研究地貌及物理地质现象。
查明各种地貌形态，如河谷阶地、洪积扇、斜坡的位置和结构等。
研究各种物理地质现象，如岩溶的规模及发育深度；滑坡的范围、滑动面位置、动态等。
4、取样及提供野外试验条件。
从勘探工程中采取岩土样及水样，供室内试验及分析鉴定用。
在勘探工程中可作各种野外试验，如岩土力学性质试验、地应力测量、水文地质试验等。
5、其它项目。
如利用勘探工程布置地下水及各种工程动力地质现象的长期观测；进行井下摄影及井下电视、灌浆等工程处理。
工程地质勘探类型可分为：
坑探、钻探、工程物探、钻孔遥感和测井。
第一节 工程地质坑探
坑探在工程地质勘探中占有重要地位。
与一般的钻探工程相比，它的特点是地质人员能直接观察地质结构细节，准确可靠；可不受限制地从中采取原状结构试样；可用来作现场大型试验。
尤其对研究软弱夹层和破碎带的空间分布特点、工程地质性质等意义更大。
但是，坑探工程的使用往往受自然地质条件的限制，成本高、周期长，所以在勘探中的比重较之钻探来说要低得多，特别是重型的坑探工程，不可轻易采用。
一、常用的坑探工程类型及其适用条件
工程地质勘探中常用的坑探工程有：
试坑、探槽、探井（浅井）、竖井（斜井）、平洞、石门（或平巷）等。
现将不同坑探工程的特点和适用条件列表4-1中。
表4-1坑探工程类型划分
类型
特点
适用条件
试坑
从地表向下铅直开挖，深度小于3-5米的园形或方形小坑
局部剥除地表覆土，揭露原状岩土层，确定地层岩性；作载荷试验、渗水试验、取原状土样。
探槽
在地表垂直岩层或构造线，深度小于3-5米的长条形槽子。
剥除地表覆土，揭露原状岩土层，划分地层岩性；探查残坡积层；研究断层破碎带；了解坝接头处的地质情况。
探井
（浅井）
从地表向下，铅直开挖深度5-15米的园形或方形井
确定覆盖层及风化层的岩性及厚度；作载荷试验，取原状土样。
竖井
（斜井）
形状与浅井相同，但深度大于15米，有时需井壁支护
在平缓、山坡、河漫滩、阶地等，岩层又较平缓的地方布置，用以了解覆盖层的厚度及性质，风化壳的厚度及岩性，软弱夹层的分布，断层破碎带及岩溶发育情况，滑坡体结构及滑动面等。
平洞
在地面有出口的水平坑道，纵向深度较大
布置在地形较陡的基岩坡，用以调查斜坡地质结构，对查明河谷地段的地层岩性、软弱夹层、破碎带、风化岩层等，效果较好；还可取样和作原位岩体力学试验及地应力量测。
石门
（或平巷）
未出露地面而与竖井相连的水平坑道，该坑道与岩层走向垂直时称石门；与岩层走向平行时称平巷。
了解河底地质结构及地层岩性，作原位试验。
二、坑探工程设计书的编制、观测与编录
（一）坑探工程设计书的编制及观测
坑探工程的设计是在工程地质勘探总体布置的基础上进行的。
其主要内容包括：
坑探工程附近的地形地质情况、坑探的目的、类型、掘进深度、施工条件、观测与编录内容、取样位置、成果要求等。
坑探工程的观察、描述内容，依其类型和目的不同、侧重点有所不同，一般应有：
第四纪和基岩地层的时代、岩性、成分、结构构造、厚度、产状及接触关系；岩石的风化特点及风化壳分带；软弱夹层的岩性、厚度、产状、破碎泥化情况；断裂、裂隙组数、产状、性质、密度、宽度以及延展、穿切情况；地下水渗水点位置、特点、涌水量大小；以及不良地质现象的描述等。
（二）坑探工程的编录
坑探工程的编录工作主要是绘制展视图。
所谓展视图，就是沿坑探工程的壁、底面所编制的地质断面图，按一定制图方法将三度空间的图形展开。
用它表示的地质成果一目了然，故在生产上广为应用。
不同类型坑探工程展视图的编制方法和表示内容有所不同，它们的比例尺一般为1:
25～1:
100，现分别介绍如下：
1、试坑、浅井、竖井等铅直坑探工程展视图，一般采用四壁辐射展开法（图4-1）或四壁平行展开法（图4-2）。
前者适用于试坑，后者适用于浅井和竖井。
2、探槽展视图一般只画底和一壁，有时也将两侧壁画出。
如果槽长且方向、坡底有转折时，可分段画出，使壁与底保持平行，见（图4-3）。
3、平硐展视图一般将五个面全部画出，其中硐顶分开单画，其余几个面相联展开。
硐底坡度有变化时，要用高差曲线表示（图4-4）。
图4-2用四壁平行展开法绘制的浅井展视图
图4-3探槽展视图
1—表土层；2—含碎石亚砂土；3—含碎石亚粘土；4—含漂石和卵石的砂土；5—重亚砂土6—细粒云母砂岩；7—白云岩；8—页岩；9—灰岩
图4-4平硐展视图
1—凝灰岩；2—凝灰质页岩；3—班岩；4—细粒凝灰岩夹层；5—断层；6—节理；7—硐底中线；8—硐底壁分界线；9—岩层分界线
第二节 工程地质钻探
钻探是工程地质勘察最主要的手段之一，其主要作用有：
（1）获得用于鉴别、分类和试验的岩心和土样，划分地层；
（2）了解地质构造和不良地质现象的分布；（3）在孔内进行岩土工程性能原位测试、水文地质试验、测井和现场监测；（4）获得有关地下水情况的资料。
一、工程地质钻探特点和特殊要求
（一）工程地质钻探特点
工程地质钻探与地质找矿钻探相比，其特点是：
（1）钻探工程的布置，不仅要考虑自然地质条件，还需结合工程类型和特点；
（2）钻探深度一般都不大，除了大型水利工程、深埋隧道、核电站以及为了解决专门的地质问题（如探测深部岩溶）等以外，孔深均为十几米至数十米，所以经常采用轻便型的钻机；（3）钻孔多具综合目的，一个钻孔除需查明地层岩性、地质结构和水文地质条件外，还常作各种试验、长期观测和取样（岩、土样和水样），有时试验和钻进交替进行，所以钻探速度较慢；（4）在钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录等方面，均有特殊要求。
（二）工程地质钻探特殊要求
1、工程地质钻探对岩心采取率要求高，一般岩层不低于80%；对工程建筑物至关重要的较弱夹层和断层破碎带也不能低于60%。
为保证获得较高的岩心采取率，针对不同的勘探对象采用相应的钻进方法。
如在软弱地层或断层破碎带中钻进时，要尽量减少冲洗液或用干钻，降低钻速，缩短钻程，采用双层岩心管。
2、为了保证准确地测定地下水位和水文地质试验工作的正常进行，必须按含水层的位置和试验工作的要求，确定孔身结构及钻进方法。
对不同含水层要换径并分层止水，加以隔离。
含水层愈多，换径和分层止水的次数就愈多。
一般的工程地质钻孔终孔直径为91mm，根据换径次数及位置，确定孔身结构。
若在基岩面以上的砂卵石层中作抽水试验时，开孔口径以325mm为宜。
为了保证取得准确的水文地质参数，必须采用清水钻进或干钻。
一般钻孔要垂直，不能发生弯曲；孔壁要求光滑规则，同一孔径段应大小一致。
钻孔水文地质观测，是工程地质钻探中一项重要工作，借以了解岩层透水性的变化，发现含水层和得知其近似水位，并掌握各含水层之间的水力联系等。
在钻进过程中应按水文地质钻探要求，做好孔中水位测量、测定冲洗液消耗量及钻孔涌水量、测量水温、采取水样等工作。
3、在工程地质钻探中，为研究岩土的物理力学性质，经常要采取岩土样。
坚硬岩石的取样可利用岩心，但其中软弱夹层和断层破碎带取样时，须采取特殊措施（如采用套钻和化学树脂胶合办法）。
为了取得质量可靠的原状土样，则必须配备专门的取土器，并注意取样方法和操作工序，尽量使土样不受或少受扰动。
为达到上述要求，钻探人员与工程地质技术人员要紧密配合，严格执行操作规则，不能盲目追求进尺。
二、工程地质钻探的基本程序和方法
（一）工程地质钻探的基本程序
1、破碎孔底岩土
钻孔首先要破碎岩土。
钻进的效率高低取决于岩土性质、各种不同的切削材料和钻头。
破碎岩土按作用力的不同可以分为冲击法、回转法和两者综合。
（1）冲击法：
该方法是利用楔形钻头，提升到一定高度后自由落下，对孔底进行冲击，如此反复进行即可加深钻孔。
此法使孔底岩土全部破碎，故称全面钻进。
（2）回转法：
根据岩土性质不同，选用不同的破碎材料（硬合金、金刚石、钻粒等）将它镶嵌、烧焊在钻头上或投放到孔内钻头底部，借助轴向压力和回转力的作用，破碎孔底岩土。
这种方法可使孔底岩石全部破碎，也可只破碎孔底环状部分岩土，中间保留岩心，后者称为环状钻进或取心钻进。
（3）冲击回转法：
这种方法利用冲击器，产生较高频率的冲击作用，在回转作用配合下进行破碎岩土。
2、提取岩心、岩粉和土样
在破碎岩土过程中，为了获得地质资料和继续加深钻孔，必须即时取出岩心，排出岩土碎屑。
其方法有：
（1）所钻岩土附在钻具上与钻头一同提出。
这种方法在浅孔钻探中钻进粘性土或砂土时，随着勺形或螺旋钻头，一起提出地表。
（2）用抽筒将岩粉或砂取出。
这种方法在浅孔钻探中钻进砂土或岩石时使用。
把岩粉或砂粒用泥浆混成稠浆状，然后用抽筒汲出地表。
（3）岩心或土样随岩心管取心器或取土器提出孔外。
3、加固孔壁
钻探时地层中留一孔穴，破坏了原来地层平衡条件，在不稳固地层中，为了防止孔壁坍塌，隔离含水层及防止冲洗液漏失等，必须加固孔壁，其方法有：
（1）用泥浆护壁：
由于泥浆具有胶体化学性质，在洗孔过程中，孔壁上形成泥皮，可以保护孔壁。
又由于泥浆比重大，产生远大于水体的静水压力，也可以防止地层坍塌。
这种方法只具临时性，但最为经济。
（2）用金属套管下入孔内，防止孔壁坍塌。
（二）工程地质钻探的基本方法
工程地质钻探的基本方法可根据破碎岩土方法的不同进行分类，归纳如下：
1、冲击钻进
利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土。
根据使用的工具不同可分为钢绳冲击钻进和钻杆冲击钻进。
对土层，一般采用园筒形钻头的刃口，借钻具冲击力切削土层钻进；对硬层（基岩、碎石土），一般采用孔底全面冲击钻进。
2、回转钻进
利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料切削岩土使之破碎。
回转钻进可分为孔底全面钻进和孔底环状钻进（岩心钻进）。
岩心钻进根据所使用的研磨材料不同又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进。
3、冲击—回转钻进
冲击—回转钻进也称综合钻进。
岩石的破碎是在冲击、回转综合作用下发生的。
在工程地质勘察中，冲击—回转钻进较广泛应用。
4、振动钻进
振动钻进是将机械动力所产生的振动力，通过连接杆及钻具传到园筒形钻头周围土中。
由于振动器高速振动的结果，使土的抗剪力急剧降低，这时园筒钻头依靠钻具和振动器的重量切削土层进行钻进。
振动钻进速度较快，但主要适用于粉土、粘性土及较小粒径的碎石（卵石）层。
为了解浅部地层，可以采用简易钻进方法：
（1）小口径人力麻花钻钻进；
（2）小口径勺形钻钻进；（3）洛阳铲钻进。
钻进方法根据钻进地层和勘察要求，可按表4-2选择。
表4-2钻进方法的适用范围
钻进方法
钻进地层
勘察要求
粘
性
土
粉
土
砂
土
碎
石
土
岩
石
直观鉴别、采取不扰动试样
直观鉴别、采取扰动试样
不要求直观鉴别、不采取试样
回
转
螺纹钻探
○
△
△
—
—
○
○
○
无岩心
钻探
○
○
○
△
○
—
—
○
岩心钻探
○
○
○
△
○
○
○
○
冲
击
冲击钻探
—
△
○
○
△
—
—
○
锤击钻探
△
△
△
△
—
△
○
○
振动钻探
○
○
○
△
—
△
○
○
注：
○代表适用△代表部分情况适用—代表不适用
三、工程地质钻机类型及其主要技术性能
随着工程地质勘察规模的增大和地下建筑的发展，适宜于工程地质钻探的钻机也在不断地发展。
专门为工程地质钻探的钻机，其种类较多，功能各异，以适应不同岩土体钻进。
表4-3列出了目前国内场地与地基勘察常用的国产钻机型号及主要技术参数，这都是地矿部门生产的定型产品。
此外，还有各部门各单位研制的各具特色的工程地质钻机，以及近年来由国外引进的各种多功能钻机和基础工程施工钻机。
四、钻孔设计书的编制、钻孔观测编录及资料整理
（一）钻孔设计书的编制
钻探工作耗资较大，应尽可能使每一个钻孔都发挥综合效益，取得较多的资料。
为此应逐个编制钻孔设计书，以保证钻探工作达到预期的目的。
钻孔设计书内容：
1、钻孔附近的地形地质概况，钻孔目的任务。
2、钻孔的类型、深度及孔身结构。
根据已掌握的资料，绘制钻孔设计柱状剖面图，说明可能遇到的地层岩性、地质构造及水文地质情况。
据以确定钻进方法、钻孔类型、孔深、开孔和终孔直径、换径深度、钻进速度及护壁方法等。
表4-3常用国产钻机性能表
名称型号
钻进深度
开孔
直径
终孔直径
钻杆直径
配套辅机
主机重量
探矿机械厂
说明
（m）
（mm）
（mm）
（mm）
柴油机
电动机
泥浆泵
T
SH30-2
工程钻机
30
142
110
42
0.5
无锡天津
钻机的适应性强，可用于粉土、粘性土、砂、卵石等地层。
DPP100-3B
车装钻机
100
200
150
110
50
BWT-
450
改装
北京
系在DPP100-1型基础上改进而成，全液压控制。
能在各种地层中钻进。
G-3
车装钻机
120
150
110
42
50
50
马力
BW-
200
无锡
液压控制、机械传动的开箱式动力头车装钻机，具有回转、冲击、振动、静压多功能。
XY-1
岩心钻机
100
110
75
42
10
马力
BL-80
0.5
北京
系在XJ100-1型手把式钻机和XU100型液压钻机基础上设计而成
Xu-300
-2A
钻机
300
110
56
42
24
马力
BW-250/500
0.9
重庆
3、工程地质要求。
包括岩心采取率、取样、试验、观测、止水、编录等各方面的具体要求。
编录项目及应取得的成果资料有：
钻孔柱状剖面、岩心素描、钻进观测、试验记录图表、及水文地质日志等。
4、说明钻探结束后对钻孔的处理意见，留作长期观测孔，或封孔。
5、投资预算。
（二）钻孔的观测与编录
1、岩心观察、描述和编录
应对岩心进行认真观察鉴定，描述其颜色、矿物成分、颗粒成分、结构与构造，手标本定名，必要时取样进行室内岩矿鉴定及定名。
对疏松砂砾土和粘性土，应观察其致密程度、稠度状态。
对节理裂隙的类型、延续性、蚀变情况、倾角、间距等进行描述及统计工作。
对风化岩石，应将岩心按风化程度进行分带和描述。
必要时编制岩心素描及岩心柱状图。
通过对岩心的各种统计，可以得到岩心采取率、岩心获得率和岩石质量指标等定量指标。
岩心采取率是指所取岩心的总长度与本回次进尺的百分比。
总长度包括比较完整的岩心和破碎的碎块、碎屑及碎粉物质。
岩心获得率是指比较完整的岩心长度与进尺的百分比。
它不计入不成形的破碎物质。
岩石质量指标（RQD）由迪尔提出的，它是指在取出的岩心中，只计算长度大于10cm的柱状岩心长度与本回次进尺的百分比。
其计算等级划分为：
岩石质量指标（RQD）0～25极劣的；25～50劣的；50～75不足的；75～90好的；90～100很好的。
上述三项定量指标可反映岩石的坚硬和完整程度。
岩石愈坚硬、完整，数值愈高；而愈软弱、破碎的岩石，则数值愈低。
它们也与钻进的工艺和技术水平有关。
2、钻孔水文地质观测
充分重视并记录钻进过程中冲洗液消耗量的变化。
发现地下水后，应测定其初见水位和稳定水位，确定含水层顶底板标高及厚度、测量水温，按规定深度抽取水样，以进行水质分析。
3、孔内情况观察记录
钻进过程中注意换层的深度、回水颜色变化、钻具陷落、孔壁坍塌、卡钻埋钻和涌砂现象等，结合岩心判断孔内情况。
如果孔壁坍塌及卡钻，岩心破碎且采取率又低，就表明岩石裂隙发育或处于构造破碎带中。
当钻进过程中，遇到严重风化或裂隙十分发育的岩层、断层破碎带、岩溶洞穴时，岩心采取率很低，甚至取不到岩心，给判断孔内情况带来困难。
钻孔摄影和钻孔电视弥补了这一缺陷，通过对孔壁的观察，可以对岩层的裂隙发育程度及方向、风化程度、断层破碎带、岩溶洞穴和软弱泥化夹层等，取得较为清晰的照片和图象，给人以直观感觉。
我国水电部门常使用的仪器是SK-150型钻孔摄影仪和JIS-1型钻孔电视机。
（三）钻孔资料整理
钻孔工作结束后，要进行钻孔资料整理，主要成果有：
1、钻孔柱状图
将孔内岩层情况，按一定比例尺编制柱状图，作出岩性描述；还应在相应位置上标明岩心采取率、冲洗液消耗量、地下水位、岩心风化分带、代表性的岩土物理力学性质指标，以及取样位置。
如果孔内作过试验，则应将试验成果也在相应位置上标出。
见图4-5。
2、钻孔操作及水文地质日志图。
3、岩心素描图及其说明。
图4-5××工程48*钻孔综合柱状图（据张世同）
五、岩土样现场鉴别及描述
（一）土的现场鉴别与定名
土的现场鉴别与定名是描述工作的主要内容，正确的定名可以反映土的基本性质。
但是，在自然界中，土的种类很多，仅有一个定名，往往不能全面反映土的真实情况。
如粘土，有的沉积年代较老，得到了充分的固结和具有较高的强度；而沉积年代较新的粘土，其固结度与强度均要差些。
故应在其它名前冠以沉积年代和成因。
如第四纪晚更新世冲积成因粘性土可写出：
Qal3粘土。
第四纪以来天然沉积或由生物化学作用而形成的，按其成因分为：
残积土（el）、坡积土（dl）、洪积土（pl）、冲积土（al）、淤积土、冰积土（gl）、风积土（eol）。
按堆积碎屑物的粗细分为：
碎石土、砂土、粘性土。
1、碎石土密实程度的野外鉴别见表4-4。
表4-4碎石土密度野外鉴别方法
密实度
骨架颗粒含量和排列
可挖性
可钻性
密实
骨架颗粒含量大于全重的70%，呈交错排列，连续接触
锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁一般较稳定
钻进极困难；冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动剧烈；孔壁较稳定
中密
骨架颗粒含量等于全重的60%～70%，呈交错排列、大部分接触
锹镐可挖掘；井壁有掉块现象；从井壁取出大颗粒处，能保持颗粒凹面形状
钻进较困难；冲击钻探时，钻杆、吊锤跳动不剧烈；孔壁有塌坍现象
稍密
骨架颗粒含量小于全重的60%，排列混乱，大部分不接触
锹可以挖掘；井壁易坍塌；从井壁取出大颗粒后，砂性土立即坍落
钻进较容易；冲击钻探时，钻杆稍有跳动；孔壁易坍塌
注：
碎石土的密度应按表列各项特征综合确定
2、砂土的野外鉴别见表4-5。
表4-5砂土的野外鉴别
鉴别特征
砾砂
粗砂
中砂
细砂
粉砂
观察颗粒粗细
约有1/4以上颗粒比荞麦或高梁粒（2mm）大
约有一半以上颗粒比小米粒（0.5mm）大
约有一半以上颗粒与砂糖或白菜籽（＞0.25mm）近似
大部分颗粒与粗玉米粉（＞0.1mm）近似
大部分颗粒与小米粉（＜0.1mm）近似
干燥时状态
颗粒完全分散
颗粒完全分散，个别胶结
颗粒基本分散，部分胶结，胶结部分一碰即散
颗粒大部分分散，少量胶结，胶结部分稍加碰撞即散
颗粒少部分分散，大部分胶结，稍加压即能分散
湿润时用手拍后的状态
表面无变化
表面无变化
表面偶有水印
表面有水印（翻浆）
表面有显著翻浆现象
粘着程度
无粘着感
无粘着感
无粘着感
偶有轻微粘着感
有轻微粘着感
3、粘性土、粉土的野外鉴别见表4-6。
表4-6按塑性指数的分类及野外鉴别
鉴别方法
分类
粘土
粉质粘土
粉土
IP＞17
10＜IP≤17
IP≤10
塑性指数
湿润时用刀切
切面非常光滑，刀刃有粘腻的阻力
稍有光滑面，切面规划
无光滑面，切面比较粗糙
用手捻摸时的感觉
湿土用手捻摸时有滑腻感，当水份较大时极易粘手感觉不到有颗粒的存在
仔细捻摸感觉到有少量细颗粒，稍有滑腻感，有粘滞感
感觉有细颗粒存在或感觉粗糙，有轻微粘滞感或无粘滞感
粘着程度
湿土极易粘着物体（包括金属与玻璃），干燥后不易剥去，用水反复洗才能去掉
能粘着物体，干燥后较易剥掉
一般不粘着物体，干燥后一碰就掉
湿土搓条情况
能搓成小于0.5mm的土条（长度不短于手掌），手持一端不致断裂
能搓成0.5～2mm的土条
能搓成2～3mm的土条
干土的性质
坚硬、类似陶器碎片，用锤击方可打碎，不易击成粉末
用锤易击碎，用手难捏碎
用手很易捏碎
4、人工填土、淤泥质土的野外鉴别见表4-7。
表4-7人工填土与淤泥质土的鉴别方法
鉴别方法
人工填土
淤泥质土
颜色
没有固定颜色，主要决定于杂物，一般为灰黑色
灰黑色，有臭味
夹杂物
一般含砖碎块、垃圾、炉灰等
池沼中有半腐朽的细小动植物遗体，如草根、小螺壳等
构造
夹杂物质显露于外，构造无规律
构造常为层状，但有时不明显
浸入水中的现象
浸水后大部分物质变为稀软的淤泥，其余部分则为砖、瓦、炉灰渣在水中单独出现
有时出现气泡
湿土搓条情况
一般情况能搓成3mm的土条，但易折断；遇有碎砖、杂质甚多时，即不能搓条
能搓成3mm的土条，但易折断
干燥后的强度
干燥后部分杂质脱落，故无定形，稍微施加压力即行破碎
干燥后体积缩小，强度不大，锤击时成粉末，用手指能搓散
5、土的主要成因类型的鉴定标准见表4-8。
表4-8土的主要成因类型的鉴定标准
成因类型
堆积方式及条件
堆积物特征
残积
岩石经风化作用而残留在原地形成碎屑堆积物
碎屑物从地表向深处由细变粗，其成分与母岩相关，一般不具层理，碎块呈棱角状，土质不均，具有较大孔隙，厚度在山丘顶部较薄，低洼处较厚
坡积和崩积
风化碎屑物由雨水或融雪水沿斜坡搬运及由本身的重力作用堆积在斜坡上或坡脚处而成
碎屑物从坡上往下逐渐变细，分选性差，层理不明显，厚度变化较大，厚度在斜坡较陡处较薄，坡脚地段较厚
洪积
由暂时性洪流将山区或高地的大量风化碎屑物携带至沟口或平缓地带堆积而成
颗粒具有一定的分选性，但往大小混杂，碎屑多呈亚棱状，洪积扇顶部颗粒较粗、层理紊、乱呈高锗状，透镜体及夹层较多，边缘处颗粒细，层理清楚。
冲积
由长期的地表水流搬运，在河流阶地冲积平原、三角洲地带堆积而成
颗粒在河流上游较粗，向下游逐渐变细，分选性及磨圆度均好，层理清楚，除牛轭湖及某些河床相沉积外厚度较稳定
淤积
在静水或缓慢的流水环境中沉积，并伴有生物化学作用而成
颗粒以粉粒、粘粒为主，且含有一定数量的有机质或盐类，一般土质松软，有时为淤泥质粘性土、粉土与粉砂互层，具清晰的薄层理
冰水沉积和冰碛
由冰川或冰川融化的冰下水进行搬运堆积而成
颗粒以巨大块石、碎石、砂、粉土、粘性土混合组成，一般分选性极差，无层理，但为冰水沉积时，常具斜层理，颗粒呈棱角状，巨大块石上常有冰川擦痕
风积
在干旱气候条件下，碎屑物被风吹扬、降落堆积而成
颗粒主要为粉粒或砂粒组成，土质均匀，质纯、孔隙大，结构松散
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