李再興，彭　妮，劉小飛，曹　煜，賈紅軍

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450006；2.安徽惠洲地質(zhì)安全研究院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

高密度電阻率法在登封市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

李再興1，彭妮1，劉小飛1，曹煜2，賈紅軍1

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450006；2.安徽惠洲地質(zhì)安全研究院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

[摘要]在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查過程中，采用高密度電阻率法對重要滑坡隱患點(diǎn)進(jìn)行勘查，在物探剖面線合理布置下，確定了滑坡體的厚度、滑動(dòng)面的位置，并結(jié)合調(diào)查實(shí)際，確定了滑坡的主滑方向。

[關(guān)鍵詞]高密度電阻率法；滑坡隱患點(diǎn)勘查；地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

近年來，河南省地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查工作陸續(xù)開展，其中重要地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)勘查是地質(zhì)災(zāi)害詳查工作的不可缺少的環(huán)節(jié)。地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)勘查的方法有很多，有地球物理勘探方法和鉆探方法等。在各種物探方法中，高密度電阻率法作為一個(gè)新興的陣列物探方法，在滑坡調(diào)查中也得到越來越多的應(yīng)用[1]；尤其是在地形較復(fù)雜的地區(qū)，它的優(yōu)點(diǎn)更加明顯[2]。本文以登封市某大型滑坡隱患點(diǎn)勘查為例，探討高密度電阻率法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用。

1滑坡區(qū)基本概況

該滑坡隱患為大型松散碎石土滑坡隱患。地形較為復(fù)雜，相對高差較大，滑坡前緣與后緣最大高差164.54 m；地勢西高東低，總體為一斜坡地形，形狀不規(guī)則，坡向南東，坡度30°～50°不等，局部達(dá)65°。斜坡體從坡面形態(tài)上可分為兩段，上段從斜坡體后緣老村址處至新村段，此段斜坡體長約330 m，寬約450 m，坡度較陡；下段從新村址至前緣沖溝處，長約270 m，寬度約350 m，坡度相對較緩，坡面為多級梯田。

根據(jù)野外調(diào)查與收集資料表明，滑坡體主要組成物質(zhì)上部為第四系上更新統(tǒng)坡洪積層碎石土(砂卵石為主)及粉質(zhì)粘土(Qp3dl-pl)，滑坡周界沖溝中為第四系全新統(tǒng)的漂石、卵石層(Qhal)； 下部為下元古界嵩山群五指嶺組石英片巖為主(Pt1w)。

滑坡區(qū)的水文地質(zhì)條件簡單，地下水補(bǔ)給來源主要是大氣降水，滑坡的滑動(dòng)受季節(jié)影響較大。

2存在的問題

為了評價(jià)滑坡隱患點(diǎn)的穩(wěn)定性，提出治理意見，必須先查明該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的基本特征，即滑坡的主滑方向、滑動(dòng)面的位置、滑體的厚度等基本參數(shù)。由于工作區(qū)地形較為復(fù)雜，準(zhǔn)確的主滑方向難以判定；上覆覆蓋層厚度不均，滑動(dòng)面的位置如何界定，本文用高密度電阻率法來解決上述問題。

3滑坡區(qū)地球物理特征

從工程地質(zhì)的角度分析，通?；麦w的滑面巖土體相對較為軟弱，而且含水率較高，

因此與滑坡體以及下伏的基床相比，存在著較大的電阻率差異，這為高密度電法勘探帶來有利條件[1]。針對本次工作區(qū)，第四系松散層與下覆基巖電性差異明顯，松散層顯示低阻，下覆基巖顯示高阻，是具備地球物理勘探的前提。區(qū)內(nèi)粉土、粉質(zhì)粘土視電阻率一般<13ΩΜ；碎石土(砂卵石層)視電阻率一般30～50ΩΜ；石英片巖視電阻率一般300～1 000ΩΜ。

4工作布置

4.1儀器設(shè)備

本次工作物探儀器采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的 DUK-2A 高密度電法測量系統(tǒng)。以DZD-6A多功能直流電法儀為測控主機(jī)，配以DUK-2A型120道多路電極轉(zhuǎn)換器以及大線電纜、電極等相關(guān)附件構(gòu)成。

4.2剖面線布置

根據(jù)滑坡現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境條件的復(fù)雜性，共布置4條剖面，南北向、東西向各2條(示意圖1)。其中東西向3-3′剖面由于新村房屋的阻礙，在此發(fā)生彎曲； 布置4-4′剖面為分析主滑方向提供參考。4條剖面首層有效長度共長1 761 m，基本覆蓋工作區(qū)。南北向剖面1設(shè)120道，道間距4 m。用溫納裝置。最小間隔設(shè)為1，最小AB/2=6 m。首層觀測點(diǎn)117個(gè)，有效剖面長468 m。最大間隔設(shè)為13，最大AB/2=78 m。底層觀測點(diǎn)81個(gè)，有效剖面長324 m。南北向剖面2設(shè)60道，首層有效剖面長229 m。

東西向剖面1設(shè)180道，道間距4 m。用溫納裝置。最小間隔設(shè)為1，最小AB/2=6 m。首層觀測點(diǎn)177個(gè)，有效剖面長708 m。最大間隔設(shè)為13，最大AB/2=78 m。底層觀測點(diǎn)141個(gè)，有效剖面長564 m。東西向剖面2設(shè)90道，首層有效剖面長356 m

圖1　物探剖面布置示意圖

5資料分析與推斷

由于不同巖性視電阻率的不同，高密度電阻率剖面清晰直觀地反映了地層電性變化，地層電性與地層巖性密切相關(guān)。高密度電阻率剖面直觀地反映了地層巖性結(jié)構(gòu)及變化。剖面低阻為粘土、松散層的反映。剖面高阻為基巖的反映。這也為判斷基巖面的位置提供了參考。4條高密度物探剖面分析如下(見圖2～圖5)：

圖2　1-1′高密度剖面及解譯剖面

圖3　2-2′高密度剖面及解譯剖面

(1)1-1′電阻率剖面兩端高值區(qū)為基巖石英片巖直接出露區(qū)。剖面中間段168～316 m處為低值異中心，解譯為碎石土及粉質(zhì)粘土，厚度最大約20 m左右，并推斷出松散層與基巖的接觸面(圖2)，幾何形態(tài)為略有起伏的弧形面。

(2)2-2′電阻率剖面南側(cè)高值區(qū)為基巖石英片巖直接出露區(qū)。高密度電阻率剖面北側(cè)72～104 m處為低值異中心，解譯為碎石土及粉質(zhì)粘土，厚度最大約5 m左右。并推斷出松散層與基巖的接觸面(圖3)，幾何形態(tài)為兩段不連續(xù)的弧形面。

(3)3-3′電阻率剖面西側(cè)低值異常位于剖面110～140 m段，解譯為碎石土及粉質(zhì)粘土，最大厚度約10 m。東側(cè)低值異常位于剖面430～540 m段，解譯為碎石土及粉質(zhì)粘土，最大厚度約15 m。并推斷出松散層與基巖的接觸面(圖4)，幾何形態(tài)為兩段不連續(xù)的弧形面。

(4)4-4′剖面電阻率剖面低值異常位于剖面68～112 m段，解譯為碎石土，最大厚度約15 m；東端低值異常與3-3′剖面線東側(cè)430～540 m段異常重合。并推斷出松散層與基巖的接觸面(圖5)，幾何形態(tài)為兩段不連續(xù)的弧形面。

圖4　3-3′高密度剖面及解譯剖面

圖5　4-4′高密度剖面及解譯剖面

綜上所述，滑坡區(qū)覆蓋層較厚，推斷最大厚度約20 m，主要分布在新村村址一帶。老村村址北部覆蓋層比南部要厚，即4-4′剖面處比3-3′剖面處要厚。老村與新村中間地帶覆蓋層較薄。結(jié)合滑坡區(qū)的地形和坡向，推斷主滑方向與4-4′剖面方向相近，滑動(dòng)面為松散層與基巖接觸面，這與后來的鉆孔資料證實(shí)的結(jié)果基本一致。

6結(jié)語

在地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查中，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用高密度電阻率法能夠有效地推斷滑坡隱患點(diǎn)一些基本特征，為隱患點(diǎn)的進(jìn)一步勘查和防治提供了參考依據(jù)。利用不同巖土體的電阻率的差異，高密度電阻率法可以有效地分析滑坡體的厚度和推斷滑動(dòng)面的位置。在地形復(fù)雜地區(qū)，高密度電阻率剖面線的合理布置，有助于推斷滑坡的主滑方向。

參考文獻(xiàn)

[1]武玉龍.高密度電法在滑坡勘查工程中的應(yīng)用與分析[J].土工基礎(chǔ).2012,26(5):102-104.

[2]李順明,楊力容.高密度電阻率法在四川某滑坡工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用[J].勘察科學(xué)技術(shù).2012,(2):54-56.

[收稿日期]2015-10-30

[基金項(xiàng)目]河南省2013年度1:5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目(19)

[作者簡介]李再興(1981-)，男，安徽桐城人，工程師，主要從事工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)與水文地質(zhì)的勘測與研究工作。

[中圖分類號]P694

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)03-0201-02