淺析高密度電法在地質滑坡上的應用

李升科，鐘燕青

（安徽省地質礦產勘查局311地質隊，安徽 安慶 246000）

高密度電阻率法是集常規的電阻率法(電測深和電剖面)于一體的一種多裝置、多極距的組合方法。它具有一次布極即可進行多點、多極距和多參數數據采集的優點。其顯著特點是數據采樣高、信息量大，因而能全面地反映出測量斷面的電性特征。數據處理中通過電阻率反演成像和求取比值參數可突出異常信息從而達到高效率、高精度、高分辨解決地質問題的效果。

1 概況

因降水頻繁，宣城市東村王街一處山體發生地質滑坡現象，為預防地質災害的繼續發生，對該地區進行了地面物探高密度電阻率法工作，本次工作目的是為詳細查明現狀滑坡體右緣山坡的結構及斷層分布特征，向周邊進行較大范圍的延伸，為下一步治理和施工設計提供物理依據。

2 高密度電阻率法的實際應用

2.1 方法原理、裝置選擇及儀器性能指標

高密度電阻率法是預先將所探測剖面位置的所有電極布設好，經人工選擇觀測裝置，由儀器自動控制程序分別接通所需位置的電極，分層采集數據，得到高精度電阻率剖面。通過試驗工作，本區高密度電阻率法的溫納裝置(α裝置)地質效果較好，故在本測區采用該裝置進行觀測。其觀測系統設置如下圖所示。

圖1 高密度電法的觀測系統設置圖

本次高密度電法選擇采集參數為120個電極，電極距為1m，采用溫納裝置(α裝置)采集1～39層。

本次高密度電法工作所采用的儀器為重慶精凡科技有限公司生產的EDJD-1高密度電阻率法觀測系統，儀器精度滿足出廠要求，在施工過程中，儀器的數據存貯和輸出數據功能正常，無差錯出現。在施工過程中定時檢查儀器的內置電源并及時充電，保證了儀器的正常工作。

2.2 測網布置

本次地面高密度電法共布設3條線，詳細布置見下圖。

圖2 測網布置圖

3 高密度電阻率法的測量成果

3.1 資料整理、處理

高密度電阻率法資料處理首先是把野外實際點位的高程數據添加到高密度野外獲得的原始資料中，在此基礎上利用瑞典高密度軟件用最小二乘反演程序進行反演計算，使用的二維模型根據實測視電阻率的相關數據段把地下空間分為N塊，然后不斷地擬合這些塊的電阻率，直至正演計算出的視電阻率擬斷面與實測擬斷面相吻合或基本吻合為止。為了獲得最佳效果，本次模式細化采用單位電極距的作為寬度的模型單元，正演模型子例程的網格類型選用最精細網格，并選擇了相鄰電極間4個節點來獲得較準確的視電阻率計算值，最后得到帶有實際地形數據的等值線擬斷面圖。

3.2 解釋推斷成果

經過對所獲取的高密度電法資料進行整理、處理，本次高密度電法工作各測線電性特征如下。

3.2.1 1線電性特征

圖3 1線電阻率等值線圖

圖4 1線反演模型電阻率斷面圖

從電阻率等值線圖上看，電阻率表現為淺部低阻，深部高阻，最小值50Ω·M，最大值926Ω·M，平均值476Ω·M。

經過反演之后，電阻率在地表3m以內明顯呈低阻，為含水較豐富所致；在55號點和105號點分別存在一條近乎垂直地表的斷裂構造帶，120～130號點在深度10m～18m可見一個橢圓狀高阻區。

3.2.2 2線電性特征

圖5 2線電阻率等值線圖

圖6 2線反演模型電阻率斷面圖

2線為沿著滑坡區域布置的測線，在電阻率等值線圖上，最小值45Ω·M，最大值1015Ω·M，平均值457Ω·M，在55號點和95號點深部見兩個高阻區，經過反演之后，地表均表現為低阻，50～120號點之間均為滑坡堆積，95號點仍表現為高阻區，在50號點存在一個垂直地表的分界面，在地質勘查為斷裂構造帶，滑坡可能因為強降水沖擊此構造帶所致。

3.2.3 3線電性特征

圖7 3線電阻率等值線圖

圖8 3線反演模型電阻率斷面圖

該線為垂直滑坡所布設，3線61號點對應1線68號點，3線85號點對應2線70號點，電阻率等值線圖與反演模型電阻率斷面圖均對應良好。經統計3線電阻率最小值46Ω·M，最大值1140Ω·M，平均值483Ω·M。經過反演之后，3線33～70底部為高阻，70～100為滑坡堆積層，地表表現為低阻。

本次地面高密度電法測量工作，基本查明巖層的地下電性分布情況，在工作范圍內未發現明顯順層滑坡的構造特征，不會繼續發生地質滑坡現象，已發生的滑坡體為2線50號點垂直地表的構造在地表出露，經過雨水沖擊所致。

4 結束語

目前，在確認滑坡面的過程中，高密度的應用非常廣泛，通過高密度電法對滑坡體進行具體的測量與勘查，從而獲取了大量可靠的數據資料與圖件。并且通過這些資料與圖件，能夠比較清晰具體地了解到某一滑坡體的具體形態、大致規模以及本身的結構。

對工程地質進行調查是運用高密度電法的必要前提，通過這些地質資料進行仔細分析，再結合滑坡具體成因進行滑坡面的確定，并且提出改善勘探效果的建議，以及為滑坡的治理提供可靠、有利數據，從而更好地預防和控制滑波的發生。