高密度电阻率法在高速公路滑坡探测中应用.pdfVIP

·478· 中国地球物理2011 (14)中国巨灾、灾害链综合预测与减灾对策 高密度电阻率法在高速公路滑坡探测中的应用 ofthe method Appficationdensityresistivity high tothe landslide highway’s prediction 朱丽丽+庹先国 李怀良 葛 宝 张赓 ZhuLili+Tuo Li GeBao XianguoHuailiang ZhangGeng 610059 成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实验室 成都理工大学5256信箱 随着我国对山区高速公路建设的投入，对高速公路滑坡的研究显得日益重要，高效准确的查明这类地质灾 害的空间分布特征对指导地质灾害治理方案设计和安全施工意义重大。文中通过高密度电阻率法某高速公路滑 坡勘察中的应用实例，对其工作原理、野外工作方法以及应用效果进行了阐述。结果表明，高密度电阻率法可 以有效确定滑坡体的几何形态及滑动面埋深，该项研究成果对滑坡治理及高速公路的建设具有积极的指导作用。 1．工区地貌地质概况及布线方式 勘察工区位于贵州省中部，地处苗岭山脉北坡，地形起伏较大，开挖边坡最高为60m，岩层产状平缓， 形成地势开阔的缓丘地貌。区内出露地层有古生界的二叠系峨嵋山玄武岩组和新生界的第四系：其构造单 元处于川滇南北构造带之东，南岭东西向构造带之北，新华夏构造体系最西边，沿线区域一级褶皱构造带 主要由罗州一赫章背斜，距离较近的断层有垭都断层等，该断裂为非活动断层，区域地质稳定性较好。 根据现场的调查和实际地形地貌，结合本次物探的目的与任务，采用十字型交叉方式布置两条剖面， 对整个滑坡体进行控制测量。 2．工作方法 高密度电法属于电阻率法范畴，是一种阵列式勘探方法，集电剖面法和电测深法的特点为一体。其应 用前提条件是地下介质间的导电性差异，采用的装置是一种组合式剖面装置，自动的多种电极排列方式的 扫描测量(温纳、偶极、微分等)，可以获得多种地层横向和纵向地电断面信息，有利于对比分析，能够 充分发挥物探技术在勘察中的优势。本次勘探采用DUK．2A型高密度电法仪，采集参数如下：供电电压： 90V：装置类型：温纳装置(AMNB)；电极距：5m；电极排列60个：记录层数16层。 数据处理采用RES2DINV自动迭代反演程序，经过重复观测剖面选择，坏数据点剔除，纵向与横向滤 波，地形改正等处理环节。其正演过程采用有限元法，反演采用最小二乘反演，迭代次数3～5次，最终 得到的高密度视电阻率断面图形象、直观的反映地电断面的电性分布、岩土体的界面形态。 3．成果解释 由两条测线视电阻率剖面图可见，各剖面的视电阻率纵向分层性较好，干扰因素较少。 W1线：l啦!80米，表层呈现相对高阻，中下部为相对低阻区，且呈圈闭状，底部初见相对高阻区，分 析认为表层相对高阻由地表裂缝和碎石土较为干燥引起，中下部相对低阻区为软弱层含水所致；195-280米， 表层视电阻率较下部高，分析认为该段第四系覆盖层较为疏松，透水性较好，而其下部基岩结构松散，裂隙 发育，富水性好，从而在该段出现低阻圈闭。拟推断滑动面为表层相对高阻与其下伏低阻的界线。 W2线：130250米，地表呈现高阻晕团．拟推断为地表裂缝及崩塌松散堆积物引起，其下部呈现低 电阻率阻闭合圈且与连续性较好的高阻地层界线较为明显，结合现场调查，推断该界面为滑动面。 经钻孔验证高密度电阻率法探测滑动面的埋深，与钻探资料基本一致。 4．结论 本次勘探工作达到了对目标体的预期探测效果，查明了滑动面的埋深位置、滑床的基本形态特征，对 该滑坡体的整体情况有了较为清楚的认识，对设计治理方案和指导现场安全施工具有非常重要的意义。 本研究由国家杰出青年科学基金、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主研