高密度電阻率法在滑坡勘察中的應用

代 濤，李福慶，薛寶林，付金強，張 麗

（華北地質勘查局五一九大隊，河北保定071051）

·巖土工程·

高密度電阻率法在滑坡勘察中的應用

代 濤*，李福慶，薛寶林，付金強，張 麗

（華北地質勘查局五一九大隊，河北保定071051）

查明滑坡的工程地質特征，才能進行有效地治理。工作中采用高密度電阻率法對北京撞道口村滑坡進行探測，結果顯示滑坡體與滑床間存在明顯的電性差異。通過電阻率異常形態、高低阻等特征的分析,推斷出覆蓋層厚度、滑動面位置及基巖埋深,為滑坡治理提供了地球物理依據。

高密度電阻率法；滑坡體；滑動面

1 概述

滑坡危害巨大，常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失。為了消除滑坡隱患，須對滑坡體進行勘察，以查明滑坡體形態、規模、覆蓋層厚度、滑動面位置等特征，從而為滑坡的有效治理提供依據。

高密度電阻率法測量是將電阻率剖面和電阻率測深結合在一起的勘探方法，其原理主要是通過人工供電，在地下建立一個穩定電流場，通過測量目標體與周圍介質間的導電性差異而形成異常電場，并結合測區內地質和電性參數，從而解決實際工程地質問題。該方法具有布極一次完成、采集信息量豐富、物理解釋直觀、探測能力強、觀測精度高等特點，近年來在滑坡勘察中也得到越來越多的應用。本文中主要采用高密度電阻率法對北京撞道口村滑坡進行探測，取得了較好的勘察效果，為后期的工程設計及治理方案提供了地球物理依據。

2 測區地形、地質及地球物理特征

測區內地形較陡，整體呈西南高北東低，地面高程海拔標高240～487m，為一起伏較大的階梯狀斜坡，自然坡度角區約為55°～75°，部分巖質邊坡近乎直立，溝床縱坡15°。治理區溝谷發育，走向南北，多呈“V”型及“U”型，谷寬20～60m，溝谷內第四系殘坡積物較厚。

測區地質構造較復雜，斷裂及基巖節理裂隙均較發育。區內地層主要有第四紀沉積層（包括全新統殘坡積物、洪積物）和侏羅系上統髫髻組地層。巖石組合較為復雜，以中性安山質、粗安質巖石為主；侵入巖巖性為石英二長巖、花崗斑巖。滑坡體所在的斜坡，除部分地段被第四系覆蓋，其余多為基巖裸露區，且坡面陡峭，結構復雜，巖石成分兼有安山質、粗安質巖石、火山碎屑巖、石英二長巖、花崗斑巖。

根據現場踏勘調查，通過對溝谷內裸露基巖斷面的觀察和人類工程開挖溝槽等顯示的情況，滑坡體主要以人工堆積層、第四紀沉積層和基巖地層。第四紀沉積層電阻率一般為90～220Ω·m；人工堆積物中的塊石、碎石土電阻率一般為150～640Ω·m,體積較大塊石、塊石及碎石電阻率一般為300～1500Ω·m；塊石、碎石土層分布不均勻，有的以塊石為主，電阻率一般為600～1200Ω·m，大者可達幾千歐姆·米；有的以碎石土為主，電阻率一般為100～300Ω·m。滑坡體一般來說比較松散，地表水容易下滲，導致電阻率降低，特別是在滑坡體部位；滑坡體與未滑動部分的地層在電阻率值上存在明顯的差異，一般相差幾十至幾百歐姆·米。

3 數據采集與處理

為探測滑坡體形態、覆蓋層厚度、滑動面位置等情況，野外布置1條北東向測線，長度120m，貫穿整個滑坡體（圖1）。

儀器使用重慶地質儀器廠生產的WDJD-3多功能數字直流激電儀60道高密度電阻率法測量系統（圖2）。考慮到滑坡體地表條件復雜，故野外數據采集采用a排列（溫納裝置）；因受地形因素的限制，斷面測線布置60根電極，電極距2m，記錄層數16層。

野外工作結束后，室內處理通過對原始數據進行格式轉換后，采用瑞典高密度軟件——3.54版本對數據進行踢出壞點、地形校正、最小二乘反演等過程，最后得到視電阻率成像色譜圖（圖2）。輸出的反演結果采用surfer軟件進行網格化成圖。最后依據高密度反演斷面中電阻率數值的相對大小、等值線的形狀、變化趨勢、延伸方向，對地下的地質結構、構造進行推斷。

圖1 測線布置示意圖

圖2 高密度電法工作流程圖

4 資料解釋與分析

測線整體地形起伏較大，局部較陡。測線剖面經過的地層巖性有髫髻山組、第四系沉積層。從整體看，剖面橫向視電阻率呈現高、低阻不均勻分布，縱向局部呈低視電阻率區域，分析認為，滑坡體局部土石比例差異較大，使得剖面整體含水分布不均勻，導致視電阻率剖面呈層狀效果不佳。其中在剖面40～60m之間，電阻率分層性較好，剖面表層呈現相對高阻，深度5m左右有一條中低阻帶存在，推測為滑坡體與原地層的接觸面，如圖3中虛線所示。由于相對電阻率較低，說明接觸面含水，容易形成滑動。

圖3 高密度測線推斷解釋圖

5 結論

在滑坡勘察中，滑坡體與基巖之間存在明顯的電性差異，覆蓋層多呈低電阻率的閉合圈,而下伏基巖則表現為高阻反映,且連續性較好。

文中采用高密度電阻率成像技術來處理資料,所得結果清晰明了,滑坡體的結構形態,與實地調查的結果基本一致,說明采用高密度電阻率法進行滑坡探測有良好的應用效果。

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1004-5716(2015)05-0001-02

2014-10-27

代濤（1983-），男（漢族），河北保定人，助理工程師，現從事工程物探技術工作。