淺談高密度電阻率法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用

■溫蘭

（廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東廣州510800）

淺談高密度電阻率法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用

■溫蘭

（廣東省化工地質(zhì)勘查院廣東廣州510800）

在面對(duì)頻繁的地質(zhì)災(zāi)害，如何對(duì)各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估、有效預(yù)防及治理是地質(zhì)勘探工作者面臨的艱巨任務(wù)。地質(zhì)災(zāi)害勘查是對(duì)已發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有針對(duì)性、科學(xué)治理的前提，地質(zhì)災(zāi)害勘查常用的方法較多，應(yīng)結(jié)合工區(qū)的實(shí)際情況及需要達(dá)到效果，合理采用勘查方法。本次列舉高密度電阻率法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用，該方法具有良好的效果，且達(dá)到本次勘查的目的。

地質(zhì)災(zāi)害 地質(zhì)災(zāi)害勘查 高密度電 阻率

0　引言

地質(zhì)災(zāi)害指自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地質(zhì)塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口的急劇增加，人類(lèi)活動(dòng)空間不斷擴(kuò)大，人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境的改造導(dǎo)致了地質(zhì)環(huán)境的不斷惡化，引起地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人類(lèi)的生命與財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。一些地區(qū)和縣（市）的地災(zāi)災(zāi)害已成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素，因此，如何對(duì)各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估、有效地預(yù)防及治理是廣大地質(zhì)災(zāi)害勘探工作者面臨的艱巨挑戰(zhàn)。

1　地質(zhì)災(zāi)害勘查

地質(zhì)災(zāi)害勘查是用專(zhuān)業(yè)技術(shù)方法調(diào)查分析地質(zhì)災(zāi)害狀況和形成發(fā)展條件的各項(xiàng)工作的總稱(chēng)。地質(zhì)災(zāi)害勘查常用的方法主要有：（1）工程地質(zhì)測(cè)繪及遙感技術(shù)；（2）工程地質(zhì)物探；（3）勘探，包括鉆探與坑探；（4）工程地質(zhì)測(cè)試技術(shù)（野外、室內(nèi)試驗(yàn)），測(cè)試巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)；（5）工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)等。在地質(zhì)災(zāi)害勘查中，一般根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型和調(diào)查需要，往往幾種方法綜合使用，以查明工區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害分布情況、形成條件、誘發(fā)因素、活動(dòng)歷史與變化特點(diǎn)，以及受災(zāi)人口和受災(zāi)財(cái)產(chǎn)數(shù)量、分布及抗災(zāi)能力，從而提出有針對(duì)的地質(zhì)災(zāi)害防治途徑、措施及其可行性等。

2　高密度電阻率應(yīng)用

近些年來(lái)，工程地質(zhì)物探技術(shù)以其具有的方便、快捷、低成本，及可提供點(diǎn)、線(xiàn)、面的豐富信息等優(yōu)勢(shì)，在地質(zhì)災(zāi)害的勘查、評(píng)價(jià)和防治中發(fā)揮這獨(dú)特的作用。物探技術(shù)包括：高密度電阻率法、地質(zhì)雷達(dá)、瞬變電磁法、淺層地震、面波法（瑞利波法）等，在這幾類(lèi)技術(shù)方法中，高密度電阻率法常用于滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害的勘查。高密度電阻率法仍然是以巖土體的電性差異為基礎(chǔ)，以研究在施加外電場(chǎng)的作用下，地下傳導(dǎo)電流的變化分布規(guī)律，采用專(zhuān)門(mén)的儀器設(shè)備來(lái)觀測(cè)巖土體的電性變化以達(dá)到勘探的目的[2]。

3　工程實(shí)例分析

該邊坡位于順德區(qū)勒流街某村東面，地貌屬低山丘陵地貌，邊坡長(zhǎng)約101.7m，高程約6.31～35.99m，坡高27.1～28.5m，總體走向?yàn)楸蔽?，整體坡向約228°，坡度一般20～75°，局部達(dá)80°以上，未分級(jí)放坡。高程約為6.31～25.90m，坡高約10.0～17.3m不等，坡度較陡，約55～75°，局部近直立，為機(jī)械開(kāi)挖邊坡，植被不發(fā)育，坡面巖石直接出露。高程25.9m以上山體為自然邊坡，坡度20～35°，局部因山體崩滑形成臨空面，坡度近直立。整體邊坡呈上緩下陡趨勢(shì)。因巖體裂隙發(fā)育，表面結(jié)構(gòu)松弛，表層巖體已發(fā)生垮塌、崩落，坡底見(jiàn)較多坡體巖石掉塊，坡腳未設(shè)置防護(hù)措施。

因外在條件限制，坡度較陡，坡腳臨近居民房，街巷較為狹窄，大機(jī)械設(shè)備無(wú)法運(yùn)達(dá)，鉆探施工存在較大的難度，結(jié)合本項(xiàng)目的具體情況，本次勘查主要采用了高密度電阻率法，配合工程地質(zhì)測(cè)繪，坑探方法等，已達(dá)到勘查的目的。

3.1高密度電阻率工作布置原則

高密度電阻率法是一種結(jié)合直流電阻率測(cè)探法和直流電阻率剖面法的物探方法。通過(guò)極電向地下供電形成人工電場(chǎng)，其電場(chǎng)的分布與地下巖土介質(zhì)的電阻率ρ的分布密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)地表不同部位人工電場(chǎng)的掃描測(cè)量，得到視電阻率面圖像，由此來(lái)了解地下介質(zhì)電阻率ρs的分布，根據(jù)巖土介質(zhì)視電阻率的分布推斷解釋地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)。結(jié)合勘查目的任務(wù)及工區(qū)的情況，本次高密度電阻率法采用溫納裝置，供電電壓為450伏，使用儀器為WGND～4高密度電法系統(tǒng)，工作數(shù)據(jù)采用預(yù)處理軟件BTRC2004，以及反演軟件RES2DINW。測(cè)區(qū)所有工作均按設(shè)計(jì)、技術(shù)規(guī)程及IS09000質(zhì)量管理體系要求進(jìn)行施工，全區(qū)測(cè)地、物探測(cè)量工作均按技術(shù)規(guī)程及設(shè)計(jì)要求分別做了大于5%及3%的檢查，質(zhì)量可靠。在邊坡上布置測(cè)線(xiàn)2條，分別為L(zhǎng)1和L2，方位角為312°和224°，L1采用極距5m，探測(cè)深度約50m；L2采用極距1m，探測(cè)深度約10m。

3.2成果解釋

測(cè)線(xiàn)L1采用極距5m，不設(shè)60個(gè)電極，測(cè)線(xiàn)L2采用極距1m，布設(shè)49個(gè)電極。測(cè)線(xiàn)L1：測(cè)線(xiàn)L1淺部電阻率稍低于中部，基巖面埋深較明顯。土層覆蓋層厚度為3m左右；強(qiáng)風(fēng)化巖厚度為2.7—13m，基巖面起伏較大，埋深9m左右。測(cè)線(xiàn)L2：測(cè)線(xiàn)L2反演深度較淺，小極距號(hào)土層覆蓋層厚度較小，大極距號(hào)土層覆蓋層厚度較大。土層覆蓋層埋深2m左右；強(qiáng)風(fēng)化巖厚度為0.5—2m，基巖面埋深3m左右。

探測(cè)結(jié)果表明，以碎石粉質(zhì)黏土為主的覆蓋層與下伏基巖（泥質(zhì)粉砂巖）之間，在電性上存在明顯的差異，能較好探測(cè)覆蓋層厚度。在高密度電阻率成像反演譜圖上覆蓋層多層不規(guī)則的低阻暈團(tuán)，而下伏基巖在大多數(shù)測(cè)段呈規(guī)則高阻特性。

3.3驗(yàn)證

工區(qū)內(nèi)每條測(cè)線(xiàn)上均布設(shè)有坑探，其中測(cè)線(xiàn)L1上布置了4個(gè)坑探，測(cè)線(xiàn)L2上布設(shè)了3個(gè)坑探，坑探揭露的土層覆蓋層厚度與物探劃分的厚度基本一致。工區(qū)上部巖土成分為碎石粉質(zhì)黏土，其具電阻率低，下部巖土成分主要為強(qiáng)～中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂，其電阻率較高。

4　結(jié)論

本文選取了順德區(qū)某街道邊坡崩塌勘查為例，說(shuō)明了高密度電法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用，達(dá)到同樣的目的，能查明邊坡地層的分布情況，覆蓋層、強(qiáng)風(fēng)化層的厚度等，為邊坡治理提供科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害防治依據(jù)。在實(shí)際的工作中，應(yīng)該結(jié)合工區(qū)的具體情況，合理選擇勘查方法，能達(dá)到效率高、成本低、操作方便的目的。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.國(guó)土資源部《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求（試行）》（國(guó)土資發(fā) [2004]69號(hào)文附件一）.2004

[2]譚延玲，孫海民，喬麗.高密度電阻率在工程勘察中的應(yīng)用 [J].黑龍江水利科技. 2006（4）：179～180.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～281～1