浅谈高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用

2016-04-14温兰

地球 2016年4期

关键词：覆盖层测线高密度

■温兰

（广东省化工地质勘查院广东广州510800）

浅谈高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用

■温兰

（广东省化工地质勘查院广东广州510800）

在面对频繁的地质灾害，如何对各类地质灾害进行科学的评估、有效预防及治理是地质勘探工作者面临的艰巨任务。地质灾害勘查是对已发的地质灾害进行有针对性、科学治理的前提，地质灾害勘查常用的方法较多，应结合工区的实际情况及需要达到效果，合理采用勘查方法。本次列举高密度电阻率法在地质灾害勘查中的应用，该方法具有良好的效果，且达到本次勘查的目的。

地质灾害地质灾害勘查高密度电阻率

0　引言

地质灾害指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地质塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害[1]。随着经济的迅速发展，人口的急剧增加，人类活动空间不断扩大，人类对自然环境的改造导致了地质环境的不断恶化，引起地质灾害频繁发生，给人类的生命与财产带来重大损失。一些地区和县（市）的地灾灾害已成为制约经济社会发展的重要因素，因此，如何对各类地质灾害进行科学的评估、有效地预防及治理是广大地质灾害勘探工作者面临的艰巨挑战。

1　地质灾害勘查

地质灾害勘查是用专业技术方法调查分析地质灾害状况和形成发展条件的各项工作的总称。地质灾害勘查常用的方法主要有：（1）工程地质测绘及遥感技术；（2）工程地质物探；（3）勘探，包括钻探与坑探；（4）工程地质测试技术（野外、室内试验），测试岩土体的物理力学性质；（5）工程地质监测等。在地质灾害勘查中，一般根据地质灾害类型和调查需要，往往几种方法综合使用，以查明工区的地质灾害分布情况、形成条件、诱发因素、活动历史与变化特点，以及受灾人口和受灾财产数量、分布及抗灾能力，从而提出有针对的地质灾害防治途径、措施及其可行性等。

2　高密度电阻率应用

近些年来，工程地质物探技术以其具有的方便、快捷、低成本，及可提供点、线、面的丰富信息等优势，在地质灾害的勘查、评价和防治中发挥这独特的作用。物探技术包括：高密度电阻率法、地质雷达、瞬变电磁法、浅层地震、面波法（瑞利波法）等，在这几类技术方法中，高密度电阻率法常用于滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等灾害的勘查。高密度电阻率法仍然是以岩土体的电性差异为基础，以研究在施加外电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律，采用专门的仪器设备来观测岩土体的电性变化以达到勘探的目的[2]。

3　工程实例分析

该边坡位于顺德区勒流街某村东面，地貌属低山丘陵地貌，边坡长约101.7m，高程约6.31～35.99m，坡高27.1～28.5m，总体走向为北西，整体坡向约228°，坡度一般20～75°，局部达80°以上，未分级放坡。高程约为6.31～25.90m，坡高约10.0～17.3m不等，坡度较陡，约55～75°，局部近直立，为机械开挖边坡，植被不发育，坡面岩石直接出露。高程25.9m以上山体为自然边坡，坡度20～35°，局部因山体崩滑形成临空面，坡度近直立。整体边坡呈上缓下陡趋势。因岩体裂隙发育，表面结构松弛，表层岩体已发生垮塌、崩落，坡底见较多坡体岩石掉块，坡脚未设置防护措施。

因外在条件限制，坡度较陡，坡脚临近居民房，街巷较为狭窄，大机械设备无法运达，钻探施工存在较大的难度，结合本项目的具体情况，本次勘查主要采用了高密度电阻率法，配合工程地质测绘，坑探方法等，已达到勘查的目的。

3.1高密度电阻率工作布置原则

高密度电阻率法是一种结合直流电阻率测探法和直流电阻率剖面法的物探方法。通过极电向地下供电形成人工电场，其电场的分布与地下岩土介质的电阻率ρ的分布密切相关。通过对地表不同部位人工电场的扫描测量，得到视电阻率面图像，由此来了解地下介质电阻率ρs的分布，根据岩土介质视电阻率的分布推断解释地下介质结构。结合勘查目的任务及工区的情况，本次高密度电阻率法采用温纳装置，供电电压为450伏，使用仪器为WGND～4高密度电法系统，工作数据采用预处理软件BTRC2004，以及反演软件RES2DINW。测区所有工作均按设计、技术规程及IS09000质量管理体系要求进行施工，全区测地、物探测量工作均按技术规程及设计要求分别做了大于5%及3%的检查，质量可靠。在边坡上布置测线2条，分别为L1和L2，方位角为312°和224°，L1采用极距5m，探测深度约50m；L2采用极距1m，探测深度约10m。

3.2成果解释

测线L1采用极距5m，不设60个电极，测线L2采用极距1m，布设49个电极。测线L1：测线L1浅部电阻率稍低于中部，基岩面埋深较明显。土层覆盖层厚度为3m左右；强风化岩厚度为2.7—13m，基岩面起伏较大，埋深9m左右。测线L2：测线L2反演深度较浅，小极距号土层覆盖层厚度较小，大极距号土层覆盖层厚度较大。土层覆盖层埋深2m左右；强风化岩厚度为0.5—2m，基岩面埋深3m左右。

探测结果表明，以碎石粉质黏土为主的覆盖层与下伏基岩（泥质粉砂岩）之间，在电性上存在明显的差异，能较好探测覆盖层厚度。在高密度电阻率成像反演谱图上覆盖层多层不规则的低阻晕团，而下伏基岩在大多数测段呈规则高阻特性。

3.3验证

工区内每条测线上均布设有坑探，其中测线L1上布置了4个坑探，测线L2上布设了3个坑探，坑探揭露的土层覆盖层厚度与物探划分的厚度基本一致。工区上部岩土成分为碎石粉质黏土，其具电阻率低，下部岩土成分主要为强～中风化泥质粉砂，其电阻率较高。