高密度电阻率法在登封市地质灾害调查中的应用

李再兴，彭　妮，刘小飞，曹　煜，贾红军

(1.河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，河南 郑州 450006；2.安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

高密度电阻率法在登封市地质灾害调查中的应用

李再兴1，彭妮1，刘小飞1，曹煜2，贾红军1

(1.河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，河南 郑州 450006；2.安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

[摘要]在地质灾害调查过程中，采用高密度电阻率法对重要滑坡隐患点进行勘查，在物探剖面线合理布置下，确定了滑坡体的厚度、滑动面的位置，并结合调查实际，确定了滑坡的主滑方向。

[关键词]高密度电阻率法；滑坡隐患点勘查；地质灾害调查

近年来，河南省地质灾害详细调查工作陆续开展，其中重要地质灾害点勘查是地质灾害详查工作的不可缺少的环节。地质灾害点勘查的方法有很多，有地球物理勘探方法和钻探方法等。在各种物探方法中，高密度电阻率法作为一个新兴的阵列物探方法，在滑坡调查中也得到越来越多的应用[1]；尤其是在地形较复杂的地区，它的优点更加明显[2]。本文以登封市某大型滑坡隐患点勘查为例，探讨高密度电阻率法在地质灾害调查中的应用。

1滑坡区基本概况

该滑坡隐患为大型松散碎石土滑坡隐患。地形较为复杂，相对高差较大，滑坡前缘与后缘最大高差164.54 m；地势西高东低，总体为一斜坡地形，形状不规则，坡向南东，坡度30°～50°不等，局部达65°。斜坡体从坡面形态上可分为两段，上段从斜坡体后缘老村址处至新村段，此段斜坡体长约330 m，宽约450 m，坡度较陡；下段从新村址至前缘冲沟处，长约270 m，宽度约350 m，坡度相对较缓，坡面为多级梯田。

根据野外调查与收集资料表明，滑坡体主要组成物质上部为第四系上更新统坡洪积层碎石土(砂卵石为主)及粉质粘土(Qp3dl-pl)，滑坡周界冲沟中为第四系全新统的漂石、卵石层(Qhal)； 下部为下元古界嵩山群五指岭组石英片岩为主(Pt1w)。

滑坡区的水文地质条件简单，地下水补给来源主要是大气降水，滑坡的滑动受季节影响较大。

2存在的问题

为了评价滑坡隐患点的稳定性，提出治理意见，必须先查明该地质灾害隐患点的基本特征，即滑坡的主滑方向、滑动面的位置、滑体的厚度等基本参数。由于工作区地形较为复杂，准确的主滑方向难以判定；上覆覆盖层厚度不均，滑动面的位置如何界定，本文用高密度电阻率法来解决上述问题。

3滑坡区地球物理特征

从工程地质的角度分析，通常滑坡体的滑面岩土体相对较为软弱，而且含水率较高，

因此与滑坡体以及下伏的基床相比，存在着较大的电阻率差异，这为高密度电法勘探带来有利条件[1]。针对本次工作区，第四系松散层与下覆基岩电性差异明显，松散层显示低阻，下覆基岩显示高阻，是具备地球物理勘探的前提。区内粉土、粉质粘土视电阻率一般<13ΩΜ；碎石土(砂卵石层)视电阻率一般30～50ΩΜ；石英片岩视电阻率一般300～1 000ΩΜ。

4工作布置

4.1仪器设备

本次工作物探仪器采用重庆地质仪器厂生产的 DUK-2A 高密度电法测量系统。以DZD-6A多功能直流电法仪为测控主机，配以DUK-2A型120道多路电极转换器以及大线电缆、电极等相关附件构成。

4.2剖面线布置

根据滑坡现场地质环境条件的复杂性，共布置4条剖面，南北向、东西向各2条(示意图1)。其中东西向3-3′剖面由于新村房屋的阻碍，在此发生弯曲； 布置4-4′剖面为分析主滑方向提供参考。4条剖面首层有效长度共长1 761 m，基本覆盖工作区。南北向剖面1设120道，道间距4 m。用温纳装置。最小间隔设为1，最小AB/2=6 m。首层观测点117个，有效剖面长468 m。最大间隔设为13，最大AB/2=78 m。底层观测点81个，有效剖面长324 m。南北向剖面2设60道，首层有效剖面长229 m。

东西向剖面1设180道，道间距4 m。用温纳装置。最小间隔设为1，最小AB/2=6 m。首层观测点177个，有效剖面长708 m。最大间隔设为13，最大AB/2=78 m。底层观测点141个，有效剖面长564 m。东西向剖面2设90道，首层有效剖面长356 m

图1　物探剖面布置示意图

5资料分析与推断

由于不同岩性视电阻率的不同，高密度电阻率剖面清晰直观地反映了地层电性变化，地层电性与地层岩性密切相关。高密度电阻率剖面直观地反映了地层岩性结构及变化。剖面低阻为粘土、松散层的反映。剖面高阻为基岩的反映。这也为判断基岩面的位置提供了参考。4条高密度物探剖面分析如下(见图2～图5)：

图2　1-1′高密度剖面及解译剖面

图3　2-2′高密度剖面及解译剖面

(1)1-1′电阻率剖面两端高值区为基岩石英片岩直接出露区。剖面中间段168～316 m处为低值异中心，解译为碎石土及粉质粘土，厚度最大约20 m左右，并推断出松散层与基岩的接触面(图2)，几何形态为略有起伏的弧形面。

(2)2-2′电阻率剖面南侧高值区为基岩石英片岩直接出露区。高密度电阻率剖面北侧72～104 m处为低值异中心，解译为碎石土及粉质粘土，厚度最大约5 m左右。并推断出松散层与基岩的接触面(图3)，几何形态为两段不连续的弧形面。

(3)3-3′电阻率剖面西侧低值异常位于剖面110～140 m段，解译为碎石土及粉质粘土，最大厚度约10 m。东侧低值异常位于剖面430～540 m段，解译为碎石土及粉质粘土，最大厚度约15 m。并推断出松散层与基岩的接触面(图4)，几何形态为两段不连续的弧形面。

(4)4-4′剖面电阻率剖面低值异常位于剖面68～112 m段，解译为碎石土，最大厚度约15 m；东端低值异常与3-3′剖面线东侧430～540 m段异常重合。并推断出松散层与基岩的接触面(图5)，几何形态为两段不连续的弧形面。

图4　3-3′高密度剖面及解译剖面

图5　4-4′高密度剖面及解译剖面

综上所述，滑坡区覆盖层较厚，推断最大厚度约20 m，主要分布在新村村址一带。老村村址北部覆盖层比南部要厚，即4-4′剖面处比3-3′剖面处要厚。老村与新村中间地带覆盖层较薄。结合滑坡区的地形和坡向，推断主滑方向与4-4′剖面方向相近，滑动面为松散层与基岩接触面，这与后来的钻孔资料证实的结果基本一致。

6结语

在地质灾害详细调查中，在地质灾害调查的基础上，利用高密度电阻率法能够有效地推断滑坡隐患点一些基本特征，为隐患点的进一步勘查和防治提供了参考依据。利用不同岩土体的电阻率的差异，高密度电阻率法可以有效地分析滑坡体的厚度和推断滑动面的位置。在地形复杂地区，高密度电阻率剖面线的合理布置，有助于推断滑坡的主滑方向。

参考文献

[1]武玉龙.高密度电法在滑坡勘查工程中的应用与分析[J].土工基础.2012,26(5):102-104.

[2]李顺明,杨力容.高密度电阻率法在四川某滑坡工程地质勘查中的应用[J].勘察科学技术.2012,(2):54-56.

[收稿日期]2015-10-30

[基金项目]河南省2013年度1:5万地质灾害调查项目(19)

[作者简介]李再兴(1981-)，男，安徽桐城人，工程师，主要从事工程地质、环境地质与水文地质的勘测与研究工作。

[中图分类号]P694

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0201-02