高密度电法在滑坡群地质灾害中应用

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摘要:本次研究选择某厂区的西侧，共3处滑坡和1处崩塌，由于滑坡群稳定性较差，会给厂区带来安全隐患。为尽快查明滑坡群地下电性情况，共布设了4条高密度电法剖面，采用温纳装置进行重叠探测，探测结果清晰地揭示了滑坡群浅部中高阻和深部低阻的电性分布特征，结合钻探资料可为滑坡群的防治提供可靠意见。高密度电法对于滑坡群电性探测是一种较为可靠的方法，可作为滑坡类地质灾害防治研究的有效手段之一。

关键词:高密度电法;滑坡群;灾害防治

0引言

我国是一个多山的国家，地质灾害频发，其中滑坡和崩塌类地质灾害等最为常见。每年梅雨季节是灾害高发期，一旦发生地质灾害，其影响范围广、防治难度大，会严重损害社会经济发展和人民生命财产及安全［1－8］。因此，对崩塌、滑坡等地灾防治的研究与防治意义重大，既保证崩滑发生前发出灾害预警，又保证崩滑发生后及时进行治理。高密度电法是一种较快捷、高效和精确的物探方法，它可以重叠布设电极于测点上，实现数据的自动采集和拼接，是一种较为理想的浅层物探方法［9－15］。本次研究选择某厂区西侧的滑坡群，共3处滑坡和1处崩塌，布设了4条高密度电法测线，采用温纳装置。通过数据采集、预处理和反演解释，对地下几十米内地层进行了推断。再通过与钻孔资料对比验证，得出本次高密度电法效果较好。

1高密度电阻率法探测原理

高密度电阻率法利用地下不同电性异常体在供电电场作用下，产生不同的电位场分布。在电位场范围内测量地面一定距离的两点间电位差ΔUMN或某一点电位UM，根据公式ρs=K·ΔUMN/I或ρs=K·UM/I，(K为探测装置系数，I为供电电流)即可得到视电阻率值，从视电阻率的剖面分布及变化规律可推断地下电异常体的分布情况。高密度电阻率法的工作方法如图1所示，首先在测线上等间距布设好一定数量的电极，通过电缆线将电极与仪器连接上。仪器可自动等量移动测点和变换供电极距、测量极距，进而完成整条测线的探测工作。与常规电阻率法相比，高密度电阻率法具有成本低、效率高、信息丰富、解释便捷等优点。

2测区概况

本次勘查滑坡群位于韶关市某厂区西侧，共3处滑坡(分别记作HP1、HP2和HP3)和1处崩塌(记作BT1)，测区范围示意图见图2、图3。滑坡群一旦出现失稳，将危及滑坡群前缘坡脚厂区的安全。勘查区属丘陵地貌区，边坡主要为人工边坡，坡度约为20°～40°，植被主要以松树、灌木和杂草为主。结合本次野外地质灾害调查和钻孔揭露资料，勘查区山体浅表层的残积土层较厚，地表部分岩石裸露。勘查区地层出露地层由上至下为第四系残坡积层(Qel+dl4)，石炭系下统梓门桥组(C1z)及下统测水组(C1c2)，产状65°～80°，∠45°～60°。

2.1HP1特征

滑坡主滑动方向130°，长约91m，宽约238m，前后缘高差约30m，滑坡后缘陡坎约1.1m。滑坡体因变形破坏较大、土体较多，且滑坡体北侧前缘为厂区，为减小滑动土体对厂区的威胁，对滑坡体北侧坡表松散土体进行了人工清理，形成了不规则的三级边坡;滑坡体南侧坡表松散土体未进行清理，前缘土体已覆盖坡脚水沟。根据钻探取心资料、滑坡变形破坏特征及滑坡微地貌形态综合分析，滑动面应位于全风化泥岩层中，滑动面平均深度4～6m，滑坡体物质组成为残坡积土和全风化泥岩，平均厚度约为5m，体积约6.8×104m3，属浅层大型土质滑坡。

2.2BT1特征

该崩塌主要因为人工开挖坡脚产生，岩质边坡整体稳定性较好。现场调查发现有一小型褶皱构造，受该构造影响局部岩体十分破碎。表层裸露主要为强风化砂岩层，局部夹有泥质页岩、炭质页岩和泥岩，岩层产状为70°，∠65°，发育有多组结构面。结构面1产状为190°，∠40°，间距5～20cm，延伸长度为10～50cm;结构面2产状为280°，∠40°，间距15～25cm，延伸长度为20～40cm。根据钻探取心资料和崩塌的变形破坏特征分析，潜在的崩塌体为强风化砂岩层，其平均厚度约为1～2m，体积约300m3，属小型岩质崩塌。

2.3HP2特征

该坡体中部较裸露，可见有全风化泥岩、粉砂质泥岩，局部夹有煤线露头，岩层产状60°，∠45°。HP2滑坡体受滑动变形影响，坡表土体支离破碎，有多处发生浅表层次级滑动小型滑坡，部分浅表层的土体已完全滑落脱离母体。前缘局部排水沟已被滑坡体掩埋，坡脚抗滑桩有轻微变形。根据钻探取心资料、滑坡变形破坏特征和滑坡微地貌形态综合分析，滑动面应位于全风化泥岩层中，滑动面平均深度4～6m，滑坡体物质组成为残坡积土、全风化泥岩，其平均厚度约为5m，体积约8.6×104m3，属浅层大型土质滑坡。滑坡体在地表水集中入渗、人类活动及降雨等作用下，将会发生进一步变形破坏。

2.4HP3特征

由于人类活动开挖坡脚而形成，受滑坡变形影响，坡脚水沟出现局部变形和破坏。滑坡主滑方向约为90°，后缘有明显错落的陡坎，坡向和岩层倾向斜交。滑坡经过多次滑动变形，滑坡体整体较松散，坡体中后部可见四级错台，错台呈圈椅状，近平行于滑坡后缘圆弧发育，错台高50～80cm，延伸长度4～6m，表明滑坡体表面发育有多个次级滑动，坡体表面和前缘的植被受滑坡滑动变形影响发生倾斜。根据钻探取心资料、滑坡变形破坏特征和滑坡微地貌形态综合分析，滑动面应位于全风化泥岩层中，滑动面平均深度约5～7m，滑坡体物质组成为残坡积土、全风化泥岩，属浅层中型土质滑坡。

3成果资料解释及钻孔验证

从图4和图5可以看出视电阻率曲线从上到下递减变化，呈现出浅部中高阻，深部低阻的分布特征，根据区内钻探资料，HP1和HP3区域浅部为粉质黏土，深部为强风化泥岩，属极软岩;BT1区域浅部为强风化砂岩，深部为粉质黏土;HP2区域局部夹有煤线露头，其电阻率值相对其他地方更低。由于地表水下渗后，集中在滑坡体下部，故呈现浅部高阻，深部低阻的特征。由此推测，在人类活动及降雨等因素影响下，坡体底部将会优先发生变形破坏，进而引发地质灾害。

4结语

本次工作采用高密度电阻率法对滑坡群进行探测，取得了较好的效果。反演剖面图揭示了滑坡群“浅部高阻，深部低阻”分布特征。此外，高密度电法对于滑坡群探测是一种较为可靠的方法，可作为滑坡类地质灾害防治研究的一种手段，具有重要的实际参考价值。

作者:刘飞 单位:核工业二九○研究所