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(wěn)定斜坡項目位于綏江縣境內(nèi)，行政上屬于板栗鎮(zhèn)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(zhèn)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(wěn)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(xiàn)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(nèi)裂縫仍在不斷的擴大中，現(xiàn)右側隧道已經(jīng)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(xiàn)狀、變形規(guī)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(xiàn)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(wěn)定斜坡范圍內(nèi)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(xiàn)場的地理環(huán)境和交通環(huán)境，為了滿足工程勘察的設計需求，在現(xiàn)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(xiàn)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(jù)項目現(xiàn)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(jīng)濟的方勘探方法。本次項目的高密度電位法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)才用了重慶奔騰數(shù)控所生產(chǎn)的N2系統(tǒng)，此系統(tǒng)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(shù)在1～25之間，共有180根電極。系統(tǒng)在野外采集的數(shù)據(jù)能夠自動將誤差控制在3%以內(nèi)。對采集數(shù)據(jù)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(nèi)。

圖1 物探（高密度電法）測線平面布置圖

此系統(tǒng)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(shù)據(jù)通過測量儀器傳輸至計算機，并對數(shù)據(jù)進行編錄和保存；其次，對數(shù)據(jù)曲線進行分析，過濾掉因為干擾因素導致的畸形數(shù)據(jù)，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(qū)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(jù)完成的物探成果，在高密度電法圖上，已經(jīng)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(shù)據(jù)：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(xù)，從淺到深視電阻率緩慢變高，部分區(qū)域低阻特征表現(xiàn)較深，里程處于650至930的范圍表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xiàn)升高的現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)較深，在里程為100至210的范圍表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)較深，在里程為90至220的范圍表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)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(xù)，部分區(qū)域低阻表現(xiàn)較深。

4 結語

通過本次項目的勘探工作，對項目不穩(wěn)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(qū)域內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過多次崩塌作用，部分地區(qū)崩坡積厚度相對較深，而官田壩不穩(wěn)定斜坡也存在再次滑動的風險，有關部門應當根據(jù)綜合物探結果進行及時的整治。