高密度電法在滑坡工程勘察中的應(yīng)用

王長風(fēng)

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局326地質(zhì)隊，安徽 安慶 246003）

我國是世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴重、受威脅人口最多的國家之一，地質(zhì)災(zāi)害危險性越來越受到各級政府部門的高度重視，8月10日，績溪縣荊州鄉(xiāng)，發(fā)生了一起較大的山體滑坡，沖斷了087縣道，并造成了一個行人傷亡。單位接到通知，立即著手進行地災(zāi)治理勘察設(shè)計。

1 基本原理

高密度電阻率法是集電剖面法和電測深為一體電法勘探。該方法野外數(shù)據(jù)采集方面實現(xiàn)了智能化，一次性布極，密集采樣。具有觀測精度高、信息豐富和生產(chǎn)效率高的特點。高密度電法裝置類型較多，它分四極模式和三極模式，這兩種模式又各自分了幾個裝置類型，目前用的較多的是四極模式中的溫納（Wenner）裝置、施倫貝爾(Schluberger)裝置。室內(nèi)數(shù)據(jù)處理時，利用反演軟件進行二維電阻率反演，反演算法采用最小二乘法，計算雅可比矩陣，進行迭代反演，最后生成視電阻率反演斷面圖。在進行反演之前，還要對數(shù)據(jù)壞點處理、反演參數(shù)設(shè)置以及選擇合適的反演色譜。最后根據(jù)視電阻率反演斷面圖進行剖面電性層劃分，進行地質(zhì)解譯推斷。

2 地理特征及地質(zhì)概況

該滑坡點位于績溪縣荊州鄉(xiāng)政府所在地北端，周邊地形起伏較大，溝壑發(fā)育，滑坡點坡度32°。地層主要是第四系及寒武系地層，第四系為含碎石粉質(zhì)粘土，厚度一般0.5m～2m。其結(jié)構(gòu)松散、孔隙度高，為區(qū)內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害的主要物質(zhì)來源。寒武系是中統(tǒng)楊柳崗組，巖性是條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r，局部泥質(zhì)、碳質(zhì)組份略增。表層第四系及下面強風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r為低阻，完整基巖是高阻，具有較大的電性差異，完全具備高密度電法勘察的前提。

3 工作方法

根據(jù)地質(zhì)任務(wù)，布置3條測線，具體布設(shè)見圖1：

圖1 滑坡點現(xiàn)狀圖

儀器采用DUK-2A高密度電法測量系統(tǒng)。經(jīng)現(xiàn)場裝置試驗，選用溫納裝置施工，電極距3m，隔離系數(shù)1～16。這種裝置信噪比高，顯示的斷面圖為倒梯形圖形。

4 數(shù)據(jù)處理

野外數(shù)據(jù)采集完后，轉(zhuǎn)換成李曉晴格式，使用Geogiga RTomo 6.0軟件并進行數(shù)據(jù)處理，處理過程包括壞點剔除、數(shù)據(jù)圓滑、地形改正、反演計算。最后輸出反演數(shù)據(jù)，用Surfer成圖。

5 地質(zhì)成果解釋

根據(jù)3條剖面的視電阻率反演斷面圖進行地質(zhì)解譯，繪制相應(yīng)的物探成果圖（見圖2～圖4）。

圖2 1線高密度成果圖

圖3 2線高密度成果圖

此次滑坡的原因主要是表層浮土及強風(fēng)化基巖滲水，在重力作用下，沿含泥質(zhì)的灰?guī)r面滑動，這次勘查就是劃定這個滑動面。從3張成果圖上可看出，3條剖面視電阻率反演斷面圖上，電性分層明顯，200Ω.m以內(nèi)的巖性是第四系粉質(zhì)粘土及強風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r；大于200Ω.m的是中風(fēng)化及完整基巖（灰?guī)r），灰?guī)r阻值可達n×103Ω.m；1線、2線平行布設(shè)，二者皆垂直于滑動面，電阻率反演斷面相似，3線沿著滑動面且位于滑坡區(qū)內(nèi)，阻值稍低，但電性分層同樣明顯。3條剖面上強風(fēng)化區(qū)域深度（1m～10m）不等。

每條剖面都進行了解譯推斷，劃分出第四系及強風(fēng)化區(qū)域，即是已滑塌或?qū)碛锌赡芑碌奈恢茫?7-90/1線；33-84/2線；36-124/3線。再結(jié)合3條剖面線的平面位置，進行實地查看，結(jié)合地質(zhì)分析，勾繪了災(zāi)害危險區(qū)（見圖1陰影部分）。

圖4 3線高密度成果圖

6 結(jié)語

通過本次高密度電法工作，再結(jié)合工程鉆探，為該處滑坡治理及預(yù)防設(shè)計提供了依據(jù)，它克服了單純依靠少量鉆孔無法控制滑動面形態(tài)及埋深的弱點。再次凸顯了它滑坡體勘探中的重要作用。

目前高密度解譯以二維為主，但本次采用垂直布設(shè)測線的方法，客觀上也取得了三維的效果。