王剛

（陜西華實(shí)地質(zhì)勘探有限公司，陜西 西安 710021）

在現(xiàn)代滑坡勘察中，高密度電法作為一種主要勘察技術(shù)而受到相關(guān)人員的重視，并在高速公路勘察、工民建勘察、自然災(zāi)害勘察、施工、橋墩選址等多個(gè)項(xiàng)目中發(fā)揮著重要作用。從應(yīng)用過程來看，高密度電法實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場勘察資料的實(shí)時(shí)處理，保證了勘察資料的有效分析，提高了工程勘察工作效率，因此在未來工程勘察、滑坡勘察中，要進(jìn)一步明確高密度電法的應(yīng)用作用，為獲得更好的滑坡勘察結(jié)果提供依據(jù)。

一、高密度電法的基本原理

高密度電法的基本工作原理與常規(guī)電阻率法大體相同。它是以巖土體的電性差異為基礎(chǔ)的一種電探方法,根據(jù)在施加電場作用下地中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律,推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體的賦存情況。高密度電阻率法的物理前提是地下介質(zhì)間的導(dǎo)電性差異。和常規(guī)電阻率法一樣,它通過A、B 電極向地下供電流I,然后在M、N 極間測量電位差ΔV,從而可求得該點(diǎn)(M、N 之間)的視電阻率值ρs=KΔV/I。根據(jù)實(shí)測的視電阻率剖面,進(jìn)行計(jì)算、分析,便可獲得地下地層中的電阻率分布情況,從而可以劃分地層,判定異常等。

在物探高密度電法中，其中包括多種裝置，例如溫納排列（α）、偶極排列（β）、微分排列（γ）、聯(lián)剖排列A（δA）、聯(lián)剖排列 B（δB）、AM 排列、AMN 排列、ABM 排列、ABMN排列、MNB 排列、施倫貝謝爾排列（α2）等，這些裝置在高密度電法中發(fā)揮著重要作用，但對工作人員而言，在具體工程項(xiàng)目中，盡量選擇合理的裝置形式確保高密度電法的應(yīng)用效果。

二、高密度電法在滑坡勘察中的應(yīng)用分析

（一）工程案例簡介

甘肅省石嘴山市滑坡工程物探高密度電法勘察報(bào)告

（二）工作目的

查明石嘴山市滑坡所經(jīng)路段地層巖性、構(gòu)造、滑坡及其他不良地質(zhì)的基本分布情況，以及第四系覆蓋層厚度、基巖強(qiáng)中風(fēng)化界線、斷層、溶洞等。為工程地質(zhì)條件評價(jià)及詳勘方案選擇提供必要的依據(jù)。

（三）地質(zhì)條件

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪成果，隧道的第四系覆蓋層厚度起伏變化大，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，全～強(qiáng)風(fēng)化層較厚，植被較發(fā)育。該區(qū)巖性主要由灰白色石英砂巖、巖屑石英砂巖、灰黑色、淺黃綠色頁巖、砂質(zhì)頁巖組成。

（四）工作布置

本次物探按照規(guī)范及勘察技術(shù)要求，根據(jù)滑坡邊緣地形條件，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分布特點(diǎn)，按照規(guī)范及勘察技術(shù)要求，根據(jù)勘探目的及地形條件，采用高密度電法對滑坡進(jìn)行探測。高密度電法數(shù)據(jù)采集儀器采用重慶奔騰地質(zhì)儀器廠研制的DWDJD-4型高密度電法，測量系統(tǒng)采用溫納α裝置，高密度電法沿滑坡方向布設(shè)3 條高密度縱測線，垂直滑坡方向布設(shè)1 條橫測線。高密度測量電極極距為5 米，一次布設(shè)60 根電極，觀測19 層，完成高密度電法剖面縱測線3 條長為900 米，橫測線1 條，長為300 米。共完成縱、橫測線總長度1200 米。

（五）執(zhí)行規(guī)范

1.《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》JTJC20—2016

2.《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD70-2019

3.《工程物探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DG/TJ08-2271-2018）

4.《電阻率剖面法技術(shù)規(guī)程》（DZ/T 0073～2016）

（六）成果分析

根據(jù)高密度電法成果圖及野外地質(zhì)調(diào)查分析：從總體上看，電阻率等值線變化較復(fù)雜，電阻率值差異較大。剖面上整體電阻率呈現(xiàn)上低下高的趨勢，表層低阻區(qū)推測為第四系覆蓋層或全至強(qiáng)風(fēng)化基巖層，往下中高阻區(qū)推斷為中風(fēng)化基巖層。深部電阻率值高低阻相間，因此推測巖體不完整。GZ1 測線里程0～270M 段、GZ2 測線里程0～270M 段、GZ3 測線里程25～240M 段、GH1 測線里程90～250M 段均出現(xiàn)明顯的條帶狀低阻異常，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)調(diào)查資料，推斷這幾處有滑坡體發(fā)育。

（七）結(jié)論和建議

本次物探工作方法選擇合理，野外工作方法正確，技術(shù)措施合理，數(shù)據(jù)采集質(zhì)量完全達(dá)到了項(xiàng)目技術(shù)要求及有關(guān)規(guī)范要求，所取得的野外第一手資料真實(shí)、可靠。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況及勘探目的，根據(jù)電性結(jié)果分析，各剖面分別劃分3 個(gè)電性層，視電阻率等值線層位較連續(xù)、清晰，基本查明了勘察區(qū)覆蓋層厚度、風(fēng)化層厚度起伏變化特征及滑坡體、位置大小及規(guī)模，結(jié)合鉆孔資料，成果較可靠，達(dá)到了勘察技術(shù)要求。由于地面物探資料分析及在探測過程中受到表層塊石、周圍環(huán)境以及諸多因素的干擾，不可避免會存在一定誤差，單憑一種方法來確定，具有一定不確定性，施工時(shí)應(yīng)慎重對待。建議探測結(jié)果采取其他方法需要在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證。

滑坡物探高密度電法電阻率解釋剖面圖

三、結(jié)語

高密度電法在滑坡勘察中具有明顯的優(yōu)勢，能有滿足多種情況下的勘察需求，且該方法的數(shù)據(jù)存儲量大，數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢明顯，可以通過圖像更清晰的闡明工程勘察的基本資料，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

從工程項(xiàng)目的應(yīng)用情況來看，在不同工程項(xiàng)目中應(yīng)用高密度電法，能有效地達(dá)到工作目的，有效解釋了不同項(xiàng)目地質(zhì)勘查資料。高密度電法具有準(zhǔn)確率高、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在以后工程勘察、滑坡勘察項(xiàng)目中采用的主要方法。

綜上所述，高密度電法在滑坡勘察中發(fā)揮著重要作用，是一種有效的勘察手段，應(yīng)該在更多工程項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用和推廣。