淺析厚層堆積滑坡滑移面綜合探測實施方法

戴建安，陳先童

（貴州省地礦局地球物理地球化學勘查院，貴陽 550018）

在現(xiàn)代地質(zhì)勘測項目中，人們對特殊地質(zhì)環(huán)境變化趨勢更為重視，這不僅關(guān)系著區(qū)域環(huán)境變化情況，也容易對整個地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生危害。為了降低滑坡滑移產(chǎn)生的危害性，前期需做好綜合探測實施方案，為區(qū)域勘測及應急處理工作提供指導[1-2]。

1 工程概述

關(guān)嶺縣崗烏鎮(zhèn)大寨村大滑坡勘查區(qū)位于關(guān)嶺縣崗烏鎮(zhèn)大寨村，緊鄰光照水電站，從崗烏鎮(zhèn)至勘查區(qū)所在的大寨村，僅有一條約5 m寬的通村便道。本工區(qū)通過物探工作并收集相關(guān)資料，主要用電阻率法中的高密度電阻率法進行全區(qū)掃面，在部分高密度電阻率法測線上進行淺層地震折射波法、面波法、對稱四極電測深法等物探方法勘查，結(jié)合以往收集的資料綜合分析推測滑坡堆積體的分布及厚度，提供堆積體、基巖的縱橫波波速。

2 地球物理特征

2.1 電法勘查

根據(jù)我院在該地區(qū)以前進行的物探工作及收集的資料，工區(qū)內(nèi)主要巖石與第四系浮土電性差異不很明顯，但通過實地調(diào)查及現(xiàn)場分析，WT18線至大號方向物探測線為滑坡堆積體上部，與下伏基巖及第四系存在以下電性差異：由于碎屑堆積體上部碎屑顆粒較大，以塊狀砂巖、粉沙巖夾黏土、碎石、角礫為主，空隙度較大，分布厚度較厚，造成其電阻率遠高于原第四系電阻率，從而具有開展電阻率法的物理前提。

WT16線至小號方向物探測線為滑坡堆積體下部，以黏土、碎石、角礫為主，堆積物較致密，空隙度較小導致含水率較高，使其和周圍地質(zhì)體的電性差異不太顯著，對資料在深度解釋推斷上造成一定的難度。因此，野外工作針對此地段選擇多種物探手段，以輔助對資料的解釋推斷[3]。

干擾因素：測區(qū)范圍內(nèi)滑坡堆積體比較松散，碎石分布廣泛，這些對供電造成困難，同時會破壞電場的均勻性，對資料的解釋推斷造成一定的難度。工作中采用人工打孔、挖埋泥土同時加鹽水的辦法解決接地電阻問題，并加大供電電流以便達到最佳的觀測電流場[4]。

2.2 淺層地震勘查

根據(jù)收集的資料，工區(qū)內(nèi)塊狀砂巖、粉砂巖夾黏土、碎石、角礫與下伏砂巖有波阻抗差異，其波速與圍巖的波速具有明顯差異，具備淺層地震測量的條件，從而具有開展淺層地震折射法及面波法的物理前提。

干擾因素：測區(qū)附近有公路貫通，時有車輛通行，并有大型機械正在施工，這些工作引起的震動對地震的數(shù)據(jù)接收都有影響，觀測時利用震源干擾的間隔時段進行觀測，最大限度地消除干擾波影響。

因此，該工區(qū)域適合開展地震勘探工作。

3 綜合探測實施方法及分析

3.1 技術(shù)要點

3.1.1 電法勘探

本次電法勘查主要采用高密度電阻率法，其次采用對稱四極電測深法。

（1）高密度電阻率法。按原設(shè)計沿滑坡堆積體主軸線應布設(shè)3條縱剖面，實際工作中根據(jù)現(xiàn)場條件及需要布設(shè)了4條，其中WT10和WT10-1基本為對應線，主要目的是找尋滑坡堆積體上部的相對最深點。

縱向測線以WT10線開始到WT06線向小號編錄。

沿滑坡堆積體主軸線近垂直于滑坡堆積主軸線布設(shè)橫剖面10條，測線布設(shè)以超出堆積體邊界為原則，具體視地形地貌而定。其中，WT27線是為追蹤滑坡體主體移動位置情況而設(shè)；WT14-1線為WT14線的延長線，點距為10 m，目的是提高觀測深度，為更合理地解釋推斷提供幫助，但點距過大造成分辨率降低，因此在解釋資料時未采用。

橫向測線以WT30線向小號編錄，但因人為因素，測線編號缺失WT22線，使測線編號沒有連續(xù)。

（2）對稱四極電測深法。布設(shè)在WT16測線的滑坡堆積體上，并超出滑坡堆積體邊界兩個點以上，點距為10 m。

3.1.2 淺震勘探

（1）淺層地震折射剖面與部分電法勘探剖面重合，具體為：沿滑坡堆積體主軸線布設(shè)1條縱剖面，因距離較遠，分為3條記錄，分別為DZ10-1-20、DZ10-1-2、DZ10-1-1； 沿 WT14、WT18、WT20、WT26、WT28測線布設(shè)5條橫剖面進行淺層地震折射勘測。

（2）面波勘探在WT14、WT16測線上各布設(shè)3個在一條直線上的面波勘查點。在WT18線原設(shè)計布設(shè)3個面波勘查點，觀測一個點以后發(fā)現(xiàn)，該處落差太大以致采集數(shù)據(jù)不可用，所以未繼續(xù)布設(shè)觀測。

3.2 方法技術(shù)

3.2.1 高密度電阻率法

通過對各種裝置的有效性試驗，綜合工作效率及測量效果，全區(qū)采用溫納裝置進行測量；部分采用固定斷面掃描測量，部分長剖面采用滾動測量。除WT14-1線點距10 m以外，其余測線剖面點距5 m，剖面數(shù)16層。

高密度電阻率法其原理跟普通直流電法一致，其區(qū)別在于縱深方向的視電阻率數(shù)據(jù)得到加密而增加精度和跑極方式與記錄方式自動化。

測量斷面為倒梯形。測量時， 隨著間隔系數(shù)由最大逐漸減小到最小，電極之間的間距也均勻收攏。這樣不斷掃描測量下去，得到倒梯形斷面。

3.2.2 淺層地震折射法

地震波在一定條件下會產(chǎn)生沿界面滑行的折射波，通過數(shù)學計算，得到分界面上下層的速度和分界面深度，廣泛應用于查找構(gòu)造、劃分土石界線及進行圍巖分級。

地震折射常用的是24道采集方式。測量時，一般在地表埋設(shè)一組檢波器（本工區(qū)域采用24個），道間距在3～10 m（本工區(qū)域采用3 m），這些檢波器通過一根電纜與儀器相連后稱為一個排列。

根據(jù)工區(qū)特點和實地測試，淺層地震中的地震折射測量數(shù)據(jù)采用Geogiga Seismic Pro軟件形成地震折射勘查時深解釋剖面圖。

根據(jù)設(shè)計及后期委托方的商討建議，主要選取滑坡的前緣地段進行淺層地震折射測量，觀測系統(tǒng)采用多重相遇觀測系統(tǒng)，道檢距3 m，炮檢距0～100 m。

3.2.3 對稱四極測深

測深法采用對稱四極裝置方式進行測量，數(shù)據(jù)采用surfer繪圖軟件形成視電阻率測深斷面圖進行解釋推斷，對高密度電阻率法異常進行驗證及綜合分析。

3.2.4 淺層地震面波勘查

面波采用Geogiga Seismic Pro軟件形成速度彩色剖面圖，與部分高密度電阻率法異常進行驗證及綜合分析。

4 結(jié)論

滑坡檢測安全關(guān)系著地質(zhì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，做好滑坡檢測安全管理工作是不可缺少的。為了避免傳統(tǒng)管理模式造成的風險，要結(jié)合安全探測原則提出預警管理模式，從多個方面提升滑坡檢測改造效率[5]。研究說明，安全事故防范要從人員、設(shè)備、制度等多個方面進行，從而進一步完善現(xiàn)有的探測管理體系。同時，對于一些常見事故隱患，要做好充分的管理改革建議，從多個方面提出科學的探測改造決策。

參考文獻

1 張淑坤，張向東，陸啟珂.棗木高速公路下伏采空區(qū)綜合物探方法[J].中國地質(zhì)災害與防治學報，2012，（1）：94-98.

2 薛翊國，李術(shù)才.青島膠州灣海底隧道含水斷層綜合超前預報實踐[J].巖石力學與工程學報，2009，（10）：2081-2087.

3 肖宏躍，雷 宛.滑坡勘查中的高密度電阻率法異常特征[J].災害學，2008，（3）：27-31.

4 秦英譯，王川嬰.前視井下電視和數(shù)字鉆孔攝像在工程中的應用[J].巖石力學與工程學報，2007，（1）：2834-2840.

5 魏立巍.數(shù)字鉆孔攝像在小浪底帷幕灌漿檢測孔中的應用[J].巖土力學，2007，（4）：843-848.