土建施工對地電觀測系統(tǒng)的影響分析

劉東輝 陳智群 李敬

摘 要：本文簡要論述了新豐江中心地震臺河源和平地電臺的歷史發(fā)展過程，通過具體的案例闡明當前地電觀測中環(huán)境干擾影響的嚴重性和地電觀測方法技術(shù)進步的重要性。

關(guān)鍵詞：地電觀測;土建施工;干擾影響;井下布極

中圖分類號：P315.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）22-0141-04

Influences of Civil Construction on Geoelectrics Observation System

LIU Donghui CHEN Zhiqun LI Jing

Abstract： This paper briefly described the historical development process of Heyuan Heping Geo-station of Xinfengjiang Seismograghic Station， and illustrated the seriousness of environmental interference in current geoelectric observation and the importance of technological progress of geoelectric observation methods through specific cases.

Keywords： geoelectric observation;civil construction;interference effect;downhole cloth pole

新豐江中心地震臺河源地電觀測項目于1968年開始進行連續(xù)系統(tǒng)的觀測，承擔著河源市地震前兆監(jiān)測的重要任務(wù)。地電觀測臺址原設(shè)于黃子洞，1992年，由于廣梅汕鐵路建設(shè)需要，搬遷至源城區(qū)和平村（即現(xiàn)臺址）。和平地電站為國家地電臺網(wǎng)一類基本臺，亦是華南地區(qū)唯一的地電基本臺站，為國家地電觀測網(wǎng)提供重要的、實時的、動態(tài)的觀測數(shù)據(jù)[1]。

1 臺站及測區(qū)房地產(chǎn)項目工程

1.1 臺站地電觀測網(wǎng)范圍

和平地電站地電觀測網(wǎng)由三道觀測線路構(gòu)成，北南、東西測向為地表布極架空裸線，東西測向為井下布極架空裸線，測線圖如圖1所示。東西向測線平行于尖下村道，測點東起東環(huán)路以東約800m處的梧桐峰山腳下，西至河紫路與尖下村道交匯處東南約200m處;北南向測線近似平行于東環(huán)路走向，測點南起于尖下村道以南200m處，北距離尖下村道約800m;東西向短測線全部在臺站大院內(nèi)。

1.2 測區(qū)某大型房地產(chǎn)項目工程及潛在影響

測區(qū)某大型房地產(chǎn)工程項目位于河源市區(qū)的東江東岸，東環(huán)路以西，和平村與勝利村交界地段，該項目占地55萬m2，配套有小學、肉菜市場等，計劃總投資約31億元，首期開發(fā)面積約31萬m2，首期項目建設(shè)周期3年。

臺站地電觀測北南向測線自測量極（N1）起至供電極（B1）止約350m長的線路及5根線桿全部落在該房地產(chǎn)土建施工工程區(qū)內(nèi)。根據(jù)地電觀測技術(shù)規(guī)范關(guān)于布極區(qū)的相關(guān)規(guī)定推算，在地電觀測裝置中心約1km2范圍內(nèi)均為布極區(qū)（A1、B1電極之間長度是1 000m，臺站至該房地產(chǎn)項目工程中心不足1 000m），觀測布極區(qū)內(nèi)不能存在干擾源[2，3]。該大型房地產(chǎn)項目工程大部分落在觀測保護區(qū)內(nèi)，其施工建設(shè)對地電阻率觀測的影響不僅體現(xiàn)在干擾方面，也對觀測線路的安全構(gòu)成嚴重威脅。

2 房地產(chǎn)工程土建施工對地電觀測的趨勢影響

2.1 工程建設(shè)初期對地電觀測的影響

測區(qū)某大型房地產(chǎn)工程項目于2011年3月上旬開始奠基，整體工程建設(shè)進展較快。工程建設(shè)初期看不出有明顯的、連續(xù)的干擾影響，因為施工工地離地電觀測電極較遠。但進入2011年下半年以后，地電觀測數(shù)據(jù)北南測道出現(xiàn)明顯的波動，均方差測值較往年同時段明顯偏大很多（見圖2）。均方差反映的是視電阻率測值與均值之間的離散度，均方差值越大則測值波動越大，從而導致觀測精度降低和觀測資料質(zhì)量下降。

2.2 干擾影響隨工程建設(shè)推進而嚴重

2011年，受某房地產(chǎn)項目工程土建施工影響，北南向電阻率測值下降1.5%。隨著工程向測量極推進，影響越發(fā)明顯，2012年，受影響變化幅度達1.4%（下降趨勢）。從該房地產(chǎn)工程建設(shè)到2012年底，北南測向電阻率下降幅度達2.0%，如圖3所示。

2.3 房地產(chǎn)項目工程土建施工對地電觀測線路安全嚴重影響的案例

2.3.1 2012年4月1日損壞線路造成缺測16h。自測區(qū)某房地產(chǎn)工程建設(shè)對和平地電站地電觀測產(chǎn)生影響以來，河源市有關(guān)方面、中心臺及廣東省地震局監(jiān)測處與工程施工方多次協(xié)商解決方案，在很長的一段時間內(nèi)沒有取得統(tǒng)一的解決辦法。工程施工方為了自己的工程進度，沒有遵守“保護電極、保護觀測線路”的約定，朝觀測電極推土（見圖4），工程車甚至掛斷觀測線路（見圖5至圖7）。這次事故發(fā)生于2012年4月1日22：00，造成16h電阻率觀測停測（或影響）。

2.3.2 掛落觀測線路草草處理造成測值大幅度變化。2012年7月22日15：00起，由于工程施工向測量電極方向推進，工程車再次將觀測線路掛松掉落，而施工人員并沒有將情況進行報告，只是將線路草草掛在田邊的水泥樁上（見圖8），造成北南測向電阻率大幅度變化[4]（見圖9）。

2.3.3 2012年10月13日再次損壞線路，故意拖延而不修復。2012年10月13日08：00起，觀測人員巡測時發(fā)現(xiàn)儀器觀測時顯示線路故障，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北南測向測線自測量極（N1）起至供電極（B1）的觀測線路已經(jīng)被完全損壞（見圖10、圖11）。施工方損壞線路不僅不報告、不修復，還推卸責任，態(tài)度不好。

3 結(jié)論

隨著測區(qū)某大型房地產(chǎn)項目工程的推進，和平地電站地電觀測頻頻遭受干擾影響，觀測裝置頻繁遭到損壞，2014年8月，北南測向觀測系統(tǒng)完全遭到損壞無法恢復，該臺址連續(xù)開展了20多年的地電觀測不得不報停。

從開始受到土建施工干擾至觀測系統(tǒng)完全損壞期間，經(jīng)過多方艱難協(xié)商，最終通過以下解決方案：施工損壞方賠償重建新觀測系統(tǒng)費用，受損方出臺觀測技術(shù)革新重建方案。

新建地電觀測系統(tǒng)要節(jié)省土地使用面積，減少場地環(huán)境影響，提高觀測精度，因此最終選擇在臺站大院內(nèi)等間距鉆探4個100m左右的深孔，采用井下布極方式進行立項建設(shè)。新的布極地電觀測于2015年開始試運行，2016年正式并網(wǎng)運行。從幾年的運行情況看，效果良好。

參考文獻：

[1]廣東省地震局.廣東省地震監(jiān)測志[M].北京：地震出版社，2005.

[2]全國人民代表大會常務(wù)委員會.中華人民共和國防災(zāi)減災(zāi)法[M].北京：中國法制出版社，2009.

[3]中國地震局.地震及前兆數(shù)字觀測技術(shù)規(guī)范（電磁觀測）[M].北京：地震出版社，2001.

[4]陳智群，劉吉平，李敬.河源臺地電專用電源和外線路故障查修方法[J].華南地震，2013（2）：117-123.