高密度电法在勘查滑坡中的应用

在诸多的物探勘查手段中, 高密度电法是一种有效的勘查手段。本文以某煤业公司拟建工业广场场地滑坡探测为例, 说明高密度电法在工程勘查中的应用效果。

1 高密度电法简介

高密度电阻率法是一种直流电法勘探手段, 在上世纪80年代初由日本学者提出, 经国内对方法、仪器的研制、开发, 很快在矿产勘探和水、工、环等工程勘查领域得到了推广应用并取得良好效果。它是一种在方法技术上有较大进步的电阻率法, 其设计理念与测量系统属于现代科技成果。本质上与常规直流电法相同, 也是利用探测目标与周围物质之间的电阻率差异。又以其自动化程度高、数据采集速度快、信息量大, 模拟地层断面图示系统形象直观等优点, 优于传统的普通类电法。

2 滑坡探测的地球物理前提

在山体边坡存在的“软弱层”称为“滑坡面”;“滑坡面”所承载的岩体称为“滑坡体”。“滑坡面”通常由碎石、泥土等组成, 且容易充水, 因此导电性良好, 常为低阻反映。“滑坡体”通常相对完整, 为高阻反映。通过探测低阻层面, 达到勘查滑坡隐患的目的。

3 勘查滑坡实例

某煤业公司正在筹建工业广场。锅炉房场址为山坡开挖平整而成, 依山傍沟, 存在山体滑坡的隐患。因此, 前期的地基勘查工作布置了物探剖面, 结合地面调查和钻探工程, 以查明场址范围内隐伏的滑坡面分布范围、赋存深度及产状特征。顺平整场地平行布置2条剖面, 采用温纳装置, 5m点距, 60道电极。探测结果见图1、2。

探测结果显示如下。

(1) 断面图上, 视电阻率变化范围较大, ρs值为4.8Ωm~144.6Ωm。黄色标所圈定范围 (ρs值约为60Ωm~144.6Ωm) 为完整基岩;上部蓝色标 (ρs值<30Ωm) 为表土层;下部蓝色标所显示的地质体其视电阻率接近表土, 远小于完整基岩。推断为存在滑坡隐患。

(2) 两个断面图异常, 在纵向上均显示为明显的三层地电断面特征, 相当于双K型测深曲线, 即低阻-高阻-低阻-高阻-低阻。与正常的煤系地层电性特征差异较大。推断低阻层为滑坡面, 主要成份为含水的滑坡泥;高阻层为滑坡面上滑坡体, 主要成份为砂岩。

(3) 1号断面高阻异常平面范围18m~1 3 2 m, 2号断面高阻异常范围为1 8 m~147m。高阻异常范围显示沿测线滑坡平面范围。小号点一测异常未封闭, 已出场址范围, 延至南东端小路;大号点异常闭合, 60号电极距边坡约5m, 低阻异常为边坡土层效应。

(4) 纵向上高阻与低阻之间的界面为滑坡面, 在勘查深度内发现三个滑坡层面。

第一层:近地表, 经开挖平整后, 深约6m。

第二层:1号剖面为20m~30m, 南东浅、北西深。2号剖面靠近山体, 起伏较大, 浅于1号剖面, 深度变化为15m~24m。

第三层:1号剖面约40m;2号剖面40m~20m间弯曲变化。

(5) 高阻异常连续性较好, 说明砂岩滑坡体完整性较好, 破碎不严重。

(6) 下部滑坡面向小号点方向 (西) 倾斜, 1号剖面的滑坡面深度大于2号剖面说明滑坡面向1号剖面方向 (北) 倾斜。而场区西侧为平地, 北侧有深沟, 因此推断, 应主要注意对由南到北方向的滑坡灾害的防治。同时, 对地基处理时, 应注意对下部“软弱层”的处理。

摘要：山体滑坡是一种破坏性很强的地质灾害, 当沿边坡存在“软弱层”时, 即存在滑坡隐患, 当“软弱层”饱水, 下滑力超过岩层持力时, 会引发滑坡灾害。

关键词：高密度电阻率法,地质灾害,滑坡勘查