綜合物探技術在滑坡勘察中的應用

方 程

（湖北省地質局地球物理勘探大隊，湖北 武漢 430056）

1 項目概況

官田壩不穩定斜坡項目位于綏江縣境內，行政上屬于板栗鎮雙河村，從官田壩到魯家崗一帶，項目處于綏江縣城南直線距離約5公里，板栗鎮西北方向直線距離約3公里，該項目的變形范圍牽扯到15、16、17三個行政小組，屬于在建的昭樂高速中相當重要的一部分，特別是該高速公路的魯家崗隧道，正處于官田壩不穩定斜坡附近，項目附近的交通極為不便[1]。2017年9月份，在進行魯家崗隧道的施工過程中，在山體表層出現了裂縫，施工單位當即對裂縫采取薄膜覆蓋的方式進行了處理。在2017年年底，施工單位在魯家崗左線隧道左側完成了8根抗滑樁的施工，但是就目前來看，抗滑樁的作用甚微，洞內裂縫仍在不斷的擴大中，現右側隧道已經貫通，而左線隧道尚在施工過程中。

為了有效了解官田壩斜坡的變性原因、變形現狀、變形規模以及斜坡未來的變形趨勢，在接到任務后，立即組織技術人員對官田壩斜坡項目進行了現場勘探，并制定了先期的勘探任務，采取鉆探勘察的方式，對大致的崩坡積厚度進行了明確[2]。去年十月份進場后，對官田壩斜坡采取綜合物探技術展開了全面的勘察工作，旨在查明不穩定斜坡范圍內的地質條件以及準確的崩坡積厚度，為勘察人員提供準確的地質資料。考慮到現場的地理環境和交通環境，為了滿足工程勘察的設計需求，在現場采取高密度電法拉了12條線位，其工作完成量如下表1所示。

表1 工作量一覽表

2 綜合物探的工作方式

2.1 應用前提

在該官田壩項目當中，容易出現滑坡范圍的巖層主要為砂巖和泥巖，不同于第四系覆蓋層和多次崩坡積碎石，這類巖層的電阻率比較高，不僅如此，在斷層破碎帶和基巖之間的電性差十分非常明顯，為綜合物探中的高密度電法勘探提供了良好的應用前提。

2.2 工作方法

根據項目現場的施工條件以及所要達到的勘探目的來看，在該項目中選擇高密度電法勘探是比較高效且經濟的方勘探方法。本次項目的高密度電位法數據采集系統才用了重慶奔騰數控所生產的N2系統，此系統額定供電電壓為180V，供電電流需大于20mA，在工作的時候采用α裝置，點距為3m～6m，電極系數在1～25之間，共有180根電極。系統在野外采集的數據能夠自動將誤差控制在3%以內。對采集數據的處理采用的是RES2DINV軟件和Surfer軟件，對于RMS能夠控制在10%以內。

圖1 物探（高密度電法）測線平面布置圖

此系統的具體工作步驟主要有以下三個步驟：首先，每天測量完畢后將測量數據通過測量儀器傳輸至計算機，并對數據進行編錄和保存；其次，對數據曲線進行分析，過濾掉因為干擾因素導致的畸形數據，并進行反演計算，繪制電阻率等值線圖；最后對電阻率等值線圖進行分析，對該地區的地質剖面進行推斷。由于本次勘探工作效果不明顯，因此最終的成果顯示為地形改正后的原始數據成果。

2.3 工作布置

綜合物探技術的前期布置工作，要依照工程設計并結合現場的實際工作條件進行布置，在工作布置需要準備的工具通常包括1：2000的線路圖、羅盤、手持定位終端以及測繩等，在實際的物探測線布設過程中，通常會由于房屋等因素的影響而稍有偏移，對勘探結果有輕微影響。

3 綜合物探成果展示

根據完成的物探成果，在高密度電法圖上，已經完成的鉆孔以及交叉線位得到了充分的展布。在電法圖上，交叉線位顯示為紅色的長線，而在線位上的鉆孔顯示為紫色的線條，在線位附近的鉆孔則顯示為青色的線，鉆孔的長度都為鉆孔探明的崩坡積厚度或第四系覆蓋層厚度。對于具體的物探成果可以在下圖中得到充分的展示。

通過對12條的高密度電法線位剖面圖的分析來看，可以得到以下數據：①W-1線長1075m，殘坡積層、人工填土及全強風化碎塊狀泥質粉砂巖的深度大概為5m至63m左右，視電阻率比較連續，從淺到深視電阻率緩慢變高，部分區域低阻特征表現較深，里程處于650至930的范圍表現為高阻特征，即代表此處為棄土堆。②W-2線長1115m，殘坡積層等土層的深度大概為2m至59m，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深，無明顯高阻特征。③W-3線長1095m，殘坡積層等土層的深度大概為2.5m至60m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深，在施工期間里程在300至920范圍左右存在混凝土地面，可能會使得周邊整體電阻出現升高的現象。④W-4線長414m，殘坡積層等土層深度大概在2m至22m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。⑤W-5線長564m，殘坡積層等土層深度大概在2.5m至23m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。⑥W-6線長760m，殘坡積層等土層深度大概在2m至23m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。⑦W-7線長度為432m，殘坡積層等土層深度大概在3m至35m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。⑧W-8線長605m，殘坡積層等土層深度大概在2m至67m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深，在里程為100至210的范圍表現出高阻特征，即代表此處為棄土堆。⑨W-9線長665m，殘坡積層等土層深度大概在2m至61m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深，在里程為90至220的范圍表現出高阻特征，即代表此處為棄土堆。⑩W-10線長445m，殘坡積層等土層深度大概在1.7m至30m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。[11]W-11線長495m，殘坡積層等土層深度大概在1.5m至25m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。[12]W-12線長345m，殘坡積層等土層深度大概在3m至14m左右，電阻率從淺到深、緩慢變高，比較連續，部分區域低阻表現較深。

4 結語

通過本次項目的勘探工作，對項目不穩定斜坡的崩坡積厚度以及巖層的分布情況有了基本的掌握。項目勘察區域內曾經發生過多次崩塌作用，部分地區崩坡積厚度相對較深，而官田壩不穩定斜坡也存在再次滑動的風險，有關部門應當根據綜合物探結果進行及時的整治。