劉飛

(核工業(yè)二九○研究所，廣東韶關 512026)

0 引言

我國是一個多山的國家，地質(zhì)災害頻發(fā)，其中滑坡和崩塌類地質(zhì)災害等最為常見。每年梅雨季節(jié)是災害高發(fā)期，一旦發(fā)生地質(zhì)災害，其影響范圍廣、防治難度大，會嚴重損害社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生命財產(chǎn)及安全[1-8]。因此，對崩塌、滑坡等地災防治的研究與防治意義重大，既保證崩滑發(fā)生前發(fā)出災害預警，又保證崩滑發(fā)生后及時進行治理。

高密度電法是一種較快捷、高效和精確的物探方法，它可以重疊布設電極于測點上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集和拼接，是一種較為理想的淺層物探方法[9-15]。本次研究選擇某廠區(qū)西側(cè)的滑坡群，共3處滑坡和1處崩塌，布設了4條高密度電法測線，采用溫納裝置。通過數(shù)據(jù)采集、預處理和反演解釋，對地下幾十米內(nèi)地層進行了推斷。再通過與鉆孔資料對比驗證，得出本次高密度電法效果較好。

1 高密度電阻率法探測原理

高密度電阻率法利用地下不同電性異常體在供電電場作用下，產(chǎn)生不同的電位場分布。在電位場范圍內(nèi)測量地面一定距離的兩點間電位差ΔUMN或某一點電位UM，根據(jù)公式ρs=K·ΔUMN/I或ρs=K·UM/I，(K為探測裝置系數(shù)，I為供電電流)即可得到視電阻率值，從視電阻率的剖面分布及變化規(guī)律可推斷地下電異常體的分布情況。

高密度電阻率法的工作方法如圖1所示，首先在測線上等間距布設好一定數(shù)量的電極，通過電纜線將電極與儀器連接上。儀器可自動等量移動測點和變換供電極距、測量極距，進而完成整條測線的探測工作。與常規(guī)電阻率法相比，高密度電阻率法具有成本低、效率高、信息豐富、解釋便捷等優(yōu)點。

圖1 溫納剖面法探測原理示意圖

2 測區(qū)概況

本次勘查滑坡群位于韶關市某廠區(qū)西側(cè)，共3處滑坡(分別記作HP1、HP2和HP3)和1處崩塌(記作BT1)，測區(qū)范圍示意圖見圖2、圖3?；氯阂坏┏霈F(xiàn)失穩(wěn)，將危及滑坡群前緣坡腳廠區(qū)的安全?？辈閰^(qū)屬丘陵地貌區(qū)，邊坡主要為人工邊坡，坡度約為20°～40°，植被主要以松樹、灌木和雜草為主。

圖2 HP1、BT1測區(qū)范圍示意圖

圖3 HP1、BT1、HP2和HP3測區(qū)范圍示意圖

2.1 HP1特征

滑坡主滑動方向130°，長約91 m，寬約238 m，前后緣高差約30 m，滑坡后緣陡坎約1.1 m。滑坡體因變形破壞較大、土體較多，且滑坡體北側(cè)前緣為廠區(qū)，為減小滑動土體對廠區(qū)的威脅，對滑坡體北側(cè)坡表松散土體進行了人工清理，形成了不規(guī)則的三級邊坡；滑坡體南側(cè)坡表松散土體未進行清理，前緣土體已覆蓋坡腳水溝。根據(jù)鉆探取心資料、滑坡變形破壞特征及滑坡微地貌形態(tài)綜合分析，滑動面應位于全風化泥巖層中，滑動面平均深度4～6 m，滑坡體物質(zhì)組成為殘坡積土和全風化泥巖，平均厚度約為5 m，體積約6.8×104m3，屬淺層大型土質(zhì)滑坡。

2.2 BT1特征

該崩塌主要因為人工開挖坡腳產(chǎn)生，巖質(zhì)邊坡整體穩(wěn)定性較好?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)有一小型褶皺構(gòu)造，受該構(gòu)造影響局部巖體十分破碎。表層裸露主要為強風化砂巖層，局部夾有泥質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖和泥巖，巖層產(chǎn)狀為70°，∠65°，發(fā)育有多組結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面1產(chǎn)狀為190°，∠40°，間距5～20 cm，延伸長度為10～50 cm；結(jié)構(gòu)面2產(chǎn)狀為280°，∠40°，間距15～25 cm，延伸長度為20～40 cm。根據(jù)鉆探取心資料和崩塌的變形破壞特征分析，潛在的崩塌體為強風化砂巖層，其平均厚度約為1～2 m，體積約300 m3，屬小型巖質(zhì)崩塌。

2.3 HP2特征

該坡體中部較裸露，可見有全風化泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾有煤線露頭，巖層產(chǎn)狀60°，∠45°。HP2滑坡體受滑動變形影響，坡表土體支離破碎，有多處發(fā)生淺表層次級滑動小型滑坡，部分淺表層的土體已完全滑落脫離母體。前緣局部排水溝已被滑坡體掩埋，坡腳抗滑樁有輕微變形。根據(jù)鉆探取心資料、滑坡變形破壞特征和滑坡微地貌形態(tài)綜合分析，滑動面應位于全風化泥巖層中，滑動面平均深度4～6 m，滑坡體物質(zhì)組成為殘坡積土、全風化泥巖，其平均厚度約為5 m，體積約8.6×104m3，屬淺層大型土質(zhì)滑坡。滑坡體在地表水集中入滲、人類活動及降雨等作用下，將會發(fā)生進一步變形破壞。

2.4 HP3特征

由于人類活動開挖坡腳而形成，受滑坡變形影響，坡腳水溝出現(xiàn)局部變形和破壞。滑坡主滑方向約為90°，后緣有明顯錯落的陡坎，坡向和巖層傾向斜交?；陆?jīng)過多次滑動變形，滑坡體整體較松散，坡體中后部可見四級錯臺，錯臺呈圈椅狀，近平行于滑坡后緣圓弧發(fā)育，錯臺高50～80 cm，延伸長度4～6 m，表明滑坡體表面發(fā)育有多個次級滑動，坡體表面和前緣的植被受滑坡滑動變形影響發(fā)生傾斜。根據(jù)鉆探取心資料、滑坡變形破壞特征和滑坡微地貌形態(tài)綜合分析，滑動面應位于全風化泥巖層中，滑動面平均深度約5～7 m，滑坡體物質(zhì)組成為殘坡積土、全風化泥巖，屬淺層中型土質(zhì)滑坡。

3 成果資料解釋及鉆孔驗證

從圖4和圖5可以看出視電阻率曲線從上到下遞減變化，呈現(xiàn)出淺部中高阻，深部低阻的分布特征，根據(jù)區(qū)內(nèi)鉆探資料，HP1和HP3區(qū)域淺部為粉質(zhì)黏土，深部為強風化泥巖，屬極軟巖；BT1區(qū)域淺部為強風化砂巖，深部為粉質(zhì)黏土；HP2區(qū)域局部夾有煤線露頭，其電阻率值相對其他地方更低。

圖4 高密度電法等值線視電阻率圖

圖5 高密度電法反演成果圖

由于地表水下滲后，集中在滑坡體下部，故呈現(xiàn)淺部高阻，深部低阻的特征。由此推測，在人類活動及降雨等因素影響下，坡體底部將會優(yōu)先發(fā)生變形破壞，進而引發(fā)地質(zhì)災害。

4 結(jié)語

本次工作采用高密度電阻率法對滑坡群進行探測，取得了較好的效果。反演剖面圖揭示了滑坡群“淺部高阻，深部低阻”分布特征。此外，高密度電法對于滑坡群探測是一種較為可靠的方法，可作為滑坡類地質(zhì)災害防治研究的一種手段，具有重要的實際參考價值。