物探技術(shù)在堆積層滑坡勘察中的應(yīng)用

鄭立寧，李 志

(1.中國(guó)建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610081;2.錦州鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧錦州121000)

0 引言

滑坡是最常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害之一，在滑坡治理工程中，如何準(zhǔn)確而又快速經(jīng)濟(jì)地確定滑坡體的幾何形態(tài)及規(guī)模尤為重要。物探作為一種現(xiàn)代化的勘察技術(shù)，在地質(zhì)災(zāi)害勘察中發(fā)揮了重要作用。三峽工程地質(zhì)災(zāi)害的治理中，存在大量的堆積層滑坡，利用高密度電法確定堆積層滑坡具有突出的優(yōu)越性。本文利用高密度電法對(duì)云陽(yáng)縣新縣城某滑坡進(jìn)行勘察，并與鉆探結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，表明高密度電法對(duì)堆積層滑坡的勘察效果明顯。

1 滑坡區(qū)的工程地質(zhì)條件

該滑坡位于長(zhǎng)江一級(jí)支流彭溪河右岸，地處四川盆地東部邊緣、大巴山前緣和鄂西山地的接壤地帶，地貌上屬淺切割低山。其地形地貌特征受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和巖性的控制，高程140～550 m，相對(duì)高差50 ～350 m，地形上為起伏不平的渾園狀、條狀淺切寬谷低山丘陵，受溝谷侵蝕切割，低山丘體顯得破碎。坡形上，平緩巖層組成的岸坡呈臺(tái)階狀，陡壁(45° ～85°)與平臺(tái)(多 ＜10°)相向，地形坡度 17° ～21°。

滑坡區(qū)地層主要為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組三段(J2s3)及第四系松散堆積層?；w的物質(zhì)組成巖性主要為塊碎石土和粘土夾碎石，厚度不等，最厚可達(dá)30 余米;滑床的巖性主要為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及砂巖互層。

由于崩滑堆積物分布于斜坡地帶，受大氣降雨、滑坡體上的塘水、基巖裂隙水、排水溝的生活生產(chǎn)廢水補(bǔ)給，補(bǔ)給條件較好，沿內(nèi)部孔隙或基巖面、基巖裂隙徑流，于沖溝低洼處排泄或沿基巖裂隙下滲。

2 野外工作概況

高密度電阻率法利用程控電極轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)控制供電電極和測(cè)量電極。布極可一次完成，并同時(shí)完成縱向、橫向二維勘探，具備電剖面法和電測(cè)深法兩種方法的綜合探測(cè)能力。

本次勘察在H1 測(cè)區(qū)共布置2 條縱剖面，即A1 -A1'和A2-A2'。物探剖面位置如圖1 所示，剖面編號(hào)與地質(zhì)剖面編號(hào)一致。所有物探剖面及物探點(diǎn)位置均用全站儀施測(cè)。高密度電阻率法電極間距為5 m，最大供電極距AB 為300 m，隔離系數(shù)18，使用電極60 個(gè)。裝置同時(shí)采用對(duì)稱四極和溫納裝置，供電電壓180 V，使用儀器為國(guó)產(chǎn)WDJD -2 多功能激電儀，處理軟件為RES2DINV 高密度電阻率數(shù)據(jù)反演軟件。為了減少地形條件對(duì)電測(cè)深曲線的影響，放極方向盡可能平行地形等高線。

圖1 物探工作布置圖

3 物探成果

3.1 物性參數(shù)

滑體的物質(zhì)組成巖性主要為塊碎石土和粘土夾碎石;基巖巖性分別為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及砂巖互層。各巖土體物性電阻率值為:粘土夾碎石10 ～25Ω·m;塊碎石土20 ～120Ω·m;中風(fēng)化砂巖100 ～180Ω·m;中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(粉砂質(zhì)泥巖)30 ～60Ω·m;中風(fēng)化泥巖 30 ～50Ω·m;強(qiáng)風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及砂泥巖互層20 ～40Ω·m;強(qiáng)風(fēng)化砂巖30 ～80Ω·m。堆積體與基巖在物性上(電阻率值)存在一定的物性差異，具備物探工作基礎(chǔ)。

3.2 成果解釋

A1 -A1'和A2 -A2'剖面解釋成果如圖2 和圖3 所示?？梢钥闯?，H1 滑體大致可分為三層。第一層為塊碎石土，電阻率值分別為20 ～120Ω·m，厚度數(shù)米至10 m 左右;第二層為粘土夾碎石，電阻率值10 ～25Ω·m，分層厚度為數(shù)米至30 m 左右。第三層為基巖，電阻率值30 ～60Ω·m?；矠槟鄮r、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及砂巖互層，基巖風(fēng)化強(qiáng)度不很明顯。A1 -A1'剖面堆積層厚度為5 ～28 m 左右;A2 -A2'剖面堆積層厚度為9 ～35 m 左右，覆蓋層厚度變化較大，滑坡中強(qiáng)風(fēng)化基巖厚度在 10 ～20 m 左右。

根據(jù)解釋成果，H1 區(qū)滑坡外形呈“長(zhǎng)舌狀”，沿近南北向展布，后緣最高高程500 m，前緣最低高程144 m，相對(duì)高差356 m。該滑坡整體地勢(shì)北高南低，呈上緩中陡下緩，滑體坡度5° ～38°，縱向上呈臺(tái)階狀?；w呈中間厚、兩側(cè)薄的特征，推斷該滑坡體的組成物質(zhì)成分主要為塊碎石土、粘土夾碎石，滑動(dòng)面為覆蓋層與強(qiáng)風(fēng)化基巖的接觸面，基巖主要為砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及砂泥巖互層?，F(xiàn)場(chǎng)工作階段在滑坡的后緣、中部斜坡及西側(cè)均可見(jiàn)塊石、碎石。

圖2 A1 －A1'剖面高密度電法反演成果

圖3 A2 －A2'剖面高密度電法反演成果

4 鉆探驗(yàn)證

該滑坡詳細(xì)勘察階段在滑坡上進(jìn)行工程鉆探，鉆孔布置見(jiàn)圖1，鉆探揭示堆積體厚度如表1 所示。

表1 物探鉆探驗(yàn)證結(jié)果

由表1 可知，物探解釋成果與鉆探揭示堆積體厚度基本吻合，僅個(gè)別點(diǎn)由于地形的影響，對(duì)層位的判斷與鉆探成果出入較大，說(shuō)明高密度電法對(duì)堆積體滑坡滑體厚度、滑帶位置及滑坡規(guī)模的勘察是有效的。

5 結(jié)語(yǔ)

1)基于堆積體滑坡滑體與滑床物性差異，運(yùn)用高密度電法對(duì)堆積體滑坡滑體厚度、滑面深度、滑坡范圍的探測(cè)是有效的，成果直觀，精度較高。

2)由于堆積層滑坡滑體物質(zhì)的復(fù)雜性和邊界條件的不確定性，在實(shí)際工作中對(duì)復(fù)雜的堆積體滑坡，建議采用多種物探手段進(jìn)行綜合勘探，以提高解釋成果的精度和準(zhǔn)確性。

［1］劉云禎.工程物探新技術(shù)［M］.北京:地質(zhì)出版社，2006.

［2］郭建強(qiáng).地質(zhì)災(zāi)害勘察地球物理技術(shù)手冊(cè)［M］.北京:地質(zhì)出版社，2003.

［3］賀可強(qiáng).堆積層滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及其防治［M］.北京:地震出版社，1996.

［4］王興泰.高密度電阻率法及其應(yīng)用技術(shù)研究［J］.長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，21(3):341 －348.