高密度電法在興義馬嶺鎮(zhèn)尖山滑坡防治工程中的應用

冉根領，于東凱

（1.貴州地礦基礎工程有限公司，貴州 貴陽 550081；2.重慶市二零八工程檢測有限公司，重慶 400700）

近年來，隨著我國社會主義現代化建設步伐的不斷加快，出現了一些不良地質現象。如滑坡、地震、泥石流等，給人們的生產生活帶來了諸多消極影響，而在這些不良地質現象中，山體滑坡尤為常見，且影響范圍廣泛。文章將研究重點側重于山體滑坡，將高密度電法這一工程地球物理勘察技術應用于滑坡體及滑面的預測中。并以貴州省興義市馬嶺鎮(zhèn)尖山滑坡為例，通過分析高密度電法技術的理論基礎及相關技術要求，結合野外實際環(huán)境特點，設計合理的信號激發(fā)手段、采集方式及參數組合。最后對野外采集所得數據進行相應的反演運算，成果直觀，可對滑坡進行定性分析與評價。

1 高密度電法工作原理

高密度電阻率法應用的前提是地下介質間存在導電性差異，和常規(guī)電法相同，它通過A、B電極向地下供電（電流為I），然后測量M、N極電位差△U，從而求得該記錄點的視電阻率值。根據測得的視電阻率剖面進行一系列計算反演，便可獲得地層中的電阻率分布情況，再結合工程實際情況，進而解決相應的工程地質問題。

野外勘察采用微分裝置，四極裝置斷面掃描示意圖見圖1。測量時，通過輸入隔離系數從而控制供電電極A、B和測量電極M、N的間距，其探測深度一般為AB距離的1/5～1/3。測量時，A、M、N、B逐點向右移動，得到第一組電阻率數據；接著AM、MN、NB再增大一個電極間距，A、M、N、B再逐點向右移動，得到第二組數據；如此循環(huán)，不斷掃描測量下去，便得到一組倒梯形電阻率斷面。四極裝置斷面掃描示意圖如圖1所示。

2 工程實例

貴州省興義市馬嶺鎮(zhèn)尖山滑坡位于馬嶺鎮(zhèn)尖山所屬的斜坡地帶，整個地勢為北低南高，距興義市城縣約10km，與頂效鎮(zhèn)、威舍鎮(zhèn)接壤?；拢℉P1、HP2）位于馬嶺鎮(zhèn)尖山所屬的斜坡地帶，地勢為南高北低，與頂效鎮(zhèn)、威舍鎮(zhèn)接壤，后緣坐標為E（104°58′20″）、N（25°11′56″），區(qū)內地形較陡，坡度較大，沖溝較為發(fā)育、第四系覆蓋較厚、構造較為發(fā)育，后期又人為開荒種地，同時受到其他破壞等影響，致使該片區(qū)岸坡環(huán)境地質條件日益脆弱。

圖1 四極裝置斷面掃描示意圖

根據滑坡體的大致位置，結合滑坡區(qū)域的地貌地形特征、滑坡的變形特性、運動趨勢等最終確定滑坡的大致邊界。HP1滑坡前緣為季節(jié)性沖溝及陡坎形成了臨空面，由于受季節(jié)性沖溝的沖刷、淘蝕作用，溝斷面有逐年加寬的現象，即溝的側蝕作用強烈，為滑坡形成了空間條件；HP2滑坡前緣主要為公路及季節(jié)性沖溝。由于形成臨空面，后期人類房建、公路及鐵路等加劇了滑坡的形成，現狀條件下發(fā)育了HP1、HP2滑坡，現對兩條滑坡作簡要介紹：HP1滑坡縱長80～90m，寬約110～140m，滑體最大厚度為8.1m，平均厚度約7.6m，滑體體積約為10.3×104m3，屬淺層、中型、推移式土質滑坡；HP2滑坡縱長約102～122m，寬約122～146m，滑體最大厚度為10.0m，平均厚度8.0m，滑體體積約為13.5×104m3，屬淺層、中型、牽引式土質滑坡。本次勘查的目標物為第四系覆蓋層及強風化泥巖，根據區(qū)域物探勘查資料，場地物性參數表如表1所示。

表1 場地物性參數表

由表1可知，目標層（覆蓋層）與下覆基巖（鈣質粉砂巖、砂質頁巖、砂質灰?guī)r）存在較大的電阻率差異，在反演圖中目標層應體現為低阻，基巖體現為相對的高阻，此地質條件為電法勘探的可行性提供了地球物理前提。此外，測區(qū)中也存在一定的干擾因素：（1）測區(qū)地形溝坎較多，地表土覆蓋不均勻以及部分地段堆積物較松散影響了電場的均勻性。對高密度電阻率法的精度有一定影響，只能在布置剖面方向時盡量回避，減小干擾。（2）場區(qū)內居民區(qū)及高壓線存在的游散電流對高密度電阻率法有一定影響。在工作中高密度電阻率法剖面可通過加大供電提高抗干擾能力。綜上所述，本場地采用高密度電法勘探雖存在一定誤差，但查明第四系覆蓋層厚度仍然是有效的。

根據勘察要求，結合測區(qū)地形地物及電法勘探的技術特點，HP1、HP2共布置12條測線，其中縱向6條，橫向6條。點距4m（工程物探使用電纜其電極間距為5m），并保證有足夠的測線跨過測區(qū)內地質推測隱伏斷層，在實際工作的開展與原始數據的采集中可根據地形地物的影響，不同測線中線距可根據實際情況做出相應改變。

在本次高密度電法的現場工作中，接地條件良好，接地電極均正常，從而保證了采集數據的真實有效性，在此基礎上進行數據的采集可有效排除無關干擾，提高反演解釋的精度。雖然不同測線中覆蓋層的厚度不一，但低電阻率區(qū)域均在上部區(qū)域，且空間上表現為橫向分布，推斷為第四系覆蓋層；而高阻區(qū)域則在下部區(qū)域，空間上橫向連續(xù)分布，推斷為完整基巖。

3 結束語

在本次高密度電法工作中，由于現場具備良好的物性前提，現場作業(yè)認真部署，測試數據真實可靠，從而取得了較好的效果。通過對該場地的高密度電法探測，進一步證明高密度電法在易發(fā)生滑坡地區(qū)的有效性，通過與鉆探技術結合使用，不僅可以大量減少鉆探工作量，還可以快速、有效地判別滑坡體的大致界面。此外，高密度電法同時具有剖面法和電測深的功能，數據采集密度大、測量點距小的特點，能形象直觀地反映地質異常體的產狀、形態(tài)等，具有較好的地質效果和應用前景。應注意當測區(qū)地形起伏較大、覆蓋層不均勻、物性橫向變化大時，會造成異常解釋深度有一定的誤差，需要結合其他地質手段以提高解釋精度。