高密度电法在滑坡地质灾害调查中的应用研究

谢 斌

广东省地质局第四地质大队 广东 湛江 524049

滑坡是地质灾害中，危害大、影响大众人身财产安全的自然灾害，因此，发挥技术优势对其地质信息进行全面收集，并且制定科学的预防方法，就极为重要。高密度电法作为地质灾害勘探中极为有效的手段，将其应用与滑坡地质灾害调查中，能够对滑坡体的规模大小、滑动面的具体确定等方面发挥重要作用，并为预防和治理滑坡问题提供科学依据。

1 高密度电法的特点、原理分析

高密度电法技术是当前成熟发展，且被广泛应用的物理电法勘探技术。从该技术的工作原理看，基本上与传统电法勘探技术一样。该方法勘探过程中，其地球物理的前提是勘探介质的电性差异状况。通过对被勘探物体使用相应电压和电流的直流电，受介质和电性差异，从而使被勘探的物体出现电位差异或者异常电流，该异常在反复演练过程中，能够对被勘探物体的内部结构形成有效认识。与传统的电法相比，高密度电法技术能够同时排列多个电极进行勘探作业，也能够根据实际需要加密调整极距，此外，该技术还具有勘探的精准度高、深度大以及野外工作效率高等多种优点。

高密度电法是一种较为常见的阵列勘探方法，高密度电法是高密度电阻率法的简称，作为一种全新的物探方法，该方应用过程中，以地壳岩石的电阻率为勘探基础，注重研究人工电场的具体变化与规律，从而有效解决各种地质问题的常见勘探法。传统地测勘探主要有电测深法、电剖面法两种。具体来看，电剖面法所反映的是在地下相关深度内，按照水平层面进行电断面的方法特征。而电测深法则主要反映了勘探测点随深度分布状况，性质不断变化的特点。作为全新的地质勘探方法，高密度电法不仅有传统勘探的优点，同时也弥补了以往测点相对较少，且解释依据相对单一等各种问题。

2 高密度电法在滑坡地质灾害调查中的具体应用价值

高密度电法是常见的阵列勘探方法，作为全新物探方法，以地壳岩石的电阻率为基础，研究电场的变化规律，解决地质问题。一般情况下，滑坡的“滑动层”主要为表层、结构面等软弱面或夹层，常有破碎带和夹层组成，由于极容易吸水，所以该层面有着极强的导电性特征，从电测勘探的结果看，主要为低阻。与“滑动层”不同，承载的“滑床”部分则有着完整的岩体，所以，呈现为高阻。所以，通过使用高密度电法对地质中高阻、低阻的界面差异进行区分、界定，能够有效查明滑坡的位置、层面等各种状况，为有效治理滑坡地质灾害提供科学依据。

在使用高密度电法进行地质勘探时，其前提条件是勘测地下介质具有导电性。与常规电法不同，该方法主要使用A、B两种电极对地下进行供电，然后分别测量M、N两极的电位差△U，进而得出该记录点的电阻率值Ps=K×△U／I。并依据实际检测所得到的电阻率剖面予以数据计算和处理分析，从而具体获得地层内电阻率的分布状况，对应性解决其他工程所存在的地质问题。

3 滑坡地质灾害调查中高密度电法的应用策略

实际上，多数滑坡区域的滑动面为弱夹层或软弱面，同时，其中含水量也较高，且明显与其他层面地质条件不同，这恰恰就为当前综合应用高密度电法提供了良好的地质物理条件。因此，在开展滑坡地质勘探时，通常使用以下采集参数。一，在装置类型方便，主要采用温纳装置(AMNB)。二，极距为2米。三，使用50-100个电极排列。四，记录层为20层。

根据滑坡的“滑动层”与“滑床”部分所存在的高阻、低阻的界面差异，在进行灾害调查时，可以使用高密度电法对地质中高阻、低阻的界面进行综合区分和科学界定，从而综合查明滑坡地质所出现的位置与层面，实现该方法的最佳应用效果。提供对视电阻率的断面图中等值线、梯度等数据变化进行综合分析，再对滑坡区域地质资料进行综合分析，从而对覆盖层、泥岩层和砂岩层进行分析，并依据该分析结果或者具体的滑坡地质区物性地质断面图。

在对滑坡地质灾害进行调查时，综合考虑到该地区的地形状况，存在比较剧烈的起伏现象，因此，在勘测时，要注重对其中所使用的数据进行不断修正，当前所使用的高密度电法软件中，普遍有地形修正的功能。所以，在进行地形反演过程中，要先对地形线进行线性拟合、切割和圆滑处理，通过将地下空间模型的矩形快与地形线糅合，确保地探数据最精准。在滑坡地质灾害调查中使用高密度电法时，要注重做好测量数据深度和格式的转化，以及计算机成图等运算工作，通常情况下，针对部分地区因为电极接地状况不好所造成的数据有规律的突变问题，也应该予以及时解决、去除。

实际上，在使用高密度电法采集滑坡地质灾害数据时，无法避免会出现一些误差现象。所以，在采集数据、反复演练时，要使用人工与计算机程序相结合的综合方法来对数据状况实施预处理。在人工预处理方面，大多依据个人知识经验来处理，基本方法为对原始视电阻率对应的观测电流和电压值进行综合排序，同时适当剔除电压0.3 mV或者电流值小于10 mA的数据。之后，再依据电阻率曲线的整体趋势状况，使用手工方式来进行曲线修正，之后使用计算机程序进行总体处理，有效减少因为人工处理所造成的劳动强度，提升处理效率。主要方法为使用“数据比值插值法”来降低外界因素所造成的误差问题，通过使用软件数据来编辑因为观测不够精准所造成的偶然误差现象。

4 结语

综合来看，使用高密度电法来对该地区滑坡的滑动面位置、滑坡体埋深进行全面检测、分析，科学、直观的确定了滑坡地质的形态、方量，实现了理想的灾害调查效果，也为当前做好滑坡地质治理提供了科学性依据。通过此次试验结果看，高密度电法能够清晰反映勘测地基本状况，并且与后期钻孔和探槽所展示的情况相一致，因此，该方法是对滑坡地质灾害隐患调查的最有效方法。当然，也要认识到使用该方法时，收到场地、勘测条件等多种因素影响，在对情况复杂的滑坡地质灾害现象进行具体调查时，要注重综合发挥地质雷达等综合地勘方法，使用岩土试验等地勘方法，为做好滑坡灾害治理工作提供较为丰富的基础资料。