浅析高密度电阻率法在滑坡勘察中的应用论文_黎晓锰

昆明市水利水电勘测设计研究院 昆明 650231

摘要:工程建设中滑坡会对工程施工、工程主体造成极大的危害,高密度电阻率法作为一种快速、经济的评价方法在滑坡勘察中应用越来越广泛,本文以帮东河水库工程中枢纽区右岸滑坡为例,通过采用高密度电阻率法对其进行分析,从而对滑坡的规模、稳定性进行分析评价。

关键词:滑坡 工程勘察 高密度电阻率法 视电阻率

1、绪言

拟建帮东河水库位于临沧市镇康县忙丙乡麦地村委会西面,水库处于麦地河上游段。根据前期工程地质勘察成果,发现水库枢纽区右岸发育有一滑坡,结合滑坡区的地形特点及其成因机制,提出采用高密度电阻率法查明坝址滑坡范围松散层的厚度及存在的滑动面,从而为工程建设项目的设计、治理及稳定性评价提供地球物理依据。

2、 勘察技术方法

根据探测目的和地球物理前提条件,勘察方法采用直流电法勘探中的高密度方法技术,采用图上的控制点、钻孔及平硐布设,物性参数测量采用野外露头对称四级法进行。物探工作详见工作平面布置图。

根据设计要求,本次物探测量方法采用高密度电法中的温纳装置形式,按5m的点距以60路电极转换滚动连测。共布置6条剖面(见物探工作布置图),剖面编号为G1-G6,其中G1-G3为横剖面,剖面方向91°,剖面基本垂直滑向布置;G4- G6为纵剖面,剖面方向4°,剖面基本平行滑向布置;每条沿地形的剖面长度均为295米。观测仪器为重庆奔腾数控研究所研制的WDJD-3型多功能数字直流激电仪及其配套的WDZJ—3多路电极转换器。由仪器软件系统自动进行数据采集和参数图件处理。

3、地质情况及物探解释依据

3.1地质条件

场址区分布地层地表主要为第四系全新统残坡积层(Qhedl)含砾粉质粘土和冲洪积层(Qhapl)砂卵砾石、坍塌体(Qhcol)含砾石、碎石土;下伏基岩为泥盆系下统沙坝脚组(D1s)粉砂质泥岩、砂岩。

3.2 物探解释依据

3.2.1 地球物理条件

测区的地电断面较复杂,物性实测结果表明,场地中表层的粉质土砾、含砾粉质粘土,夹砂岩滚石及块石,结构较松散,电性均匀性差,变化范围较大,525-4218Ω.m,视电阻率ρs平均3145Ω.m,潮湿者呈现低阻特征,干燥者呈现高阻特征;滑坡堆积层—含卵砾粘土物质成分复杂,电性均匀性极差,变化范围较大—687-7128Ω.m,视电阻率ρs平均5680Ω.m,具有明显的高阻特征;粉砂质泥岩,视电阻率变化范围138-447Ω.m,视电阻率ρs平均304Ω.m,具有明显的低阻特征;砂岩的视电阻率变化范围1683-8569Ω.m,视电阻率ρs平均6865Ω.m,具有明显的高阻特征;

3.2.2地层及滑动带的划分依据

⑴、滑坡岩土体结构

根据野外地质调查和钻孔资料,滑坡上坍塌体岩性为灰白、灰黄色粉质土砾、含砾粉质粘土,夹砂岩滚石及块石,结构较松散,局部分布的含砾粉质粘土呈可塑状,钻孔揭露坍塌体厚度8.50~17.80m,下覆粉砂质泥岩。

(2)、滑动面电性特征

根据滑坡岩土体结构特征,结合勘区岩土的电性特征分析,测区视电阻率ρs的显著变化主要与岩土结构和岩土含水率关系密切,从物性测量结果分析,松散层的电阻率525-4218Ω.m,下覆基岩粉砂质泥岩的电阻率138-447Ω.m,可见,松散层的电阻率系粉砂质泥岩电阻率的3.8-9.4倍,一般在泥岩界面上的坍塌层底面遇水极易软化,显然高阻与低阻的界面系一个软弱结构面,该结构面现状位于地下水位之上,不具备滑动的水力条件,但在饱水后,结构面一般均会会产生蠕变或滑动,因而在建坝中地基处理方案显得尤其重要。

4、物探解释成果

4.1 松散层厚度

勘探剖面内,第四系松散层厚度0~30m不等,局部大于35米,厚度变化大,局部包含残坡积层,岩性主要为砂壤土、滑坡混杂堆积物,详见各条物探综合剖面图。

4.2 剖面解译结果

勘区各条物探剖面的地形起伏较大,纵剖面高差较大局部地形的突变会导致ρs曲线或电性剖面的畸变。但地形变化是已知的,在地质解释过程中,已充分结合客观地质规律对地形影响进行了适当的校正。

根据物探G1~G6线的测量结果。按照前述滑坡的电性异常特征对6条剖面解析结果如下(鉴于篇幅有限本文仅对G1、G2、G5剖面进行分析):

从G1剖面上可见:松散层的电性与基岩的电性差异明显,松散层为高阻,基岩为低阻。松散层ρs值在2300Ω.m以上,由于坍塌体的物质成分复杂,总体呈现不连续的高阻特征,高阻层在剖面上位于20-120米段,坍塌层厚度一般10米,ZK5孔附近达18米,地表可见张裂隙;基岩为电性均匀的低阻层粉砂质泥岩,ρs值多在300-450Ω.m。根据地形条件、坡度及高阻松散层的形态特征,物探推测20-120米段的坍塌层在饱水后,古滑面很可能复活。

从G2剖面上可见:松散层的电性呈现不均匀的的花斑状,坍塌体的物质成分复杂,电性及不均匀,总体呈现不连续的高阻特征(ρs值多在4500-9500Ω.m),高阻层在剖面上位于0-192米段,坍塌层厚度一般15米,局部达25米;其中,98-192米段的高阻层,下底为弧形状,地表在其两端存在明显的张裂隙,根据地形条件、坡度及高阻松散层的形态特征,物探推测98-192米段的坍塌层在饱水后极易形成滑坡。

从G5剖面上可见:坍塌体物质成分较为复杂,电性极不均匀,色标图上表现为以块石为主的高阻闭合层与含砾粘土的低阻闭合层相间排列,现状极不稳定,地表多处可见张裂隙,坍塌层厚度一般16-32米,局部达35米;根据陡峻地形及电性层的形状特征分析,水库蓄水后,坍塌层的稳定性及不稳定,易形成松散层滑坡。

5、结语

通过高密度电阻率法对帮东河水库枢纽区右岸滑坡物探成果进行分析,勘探剖面内第四系松散层厚度0~30m不等,局部大于30米,岩性主要为砂壤土、滑坡混杂堆积物等。松散传下覆基岩为粉砂质泥岩夾砂岩,为强~弱风化,层间节理虽然发育,但无较厚的软弱低阻层(结构面),因而枢纽区右岸滑坡的类型属松散层滑坡;地表在两端存在明显的张裂隙,松散层极不稳定在饱水后极易形成滑坡。为了保证,水库在建设过程中能

够顺利实施及建成后能安全运行,应对期采取工程措施处理,建议采取削坡及喷锚加固等方式进行处理。综上,此次采用高密度电阻率法进行滑坡勘察取得了一定的成果,为对其进行治理提供了一定的依据。

参考文献

[1]《直流电法工作规范》(原地矿部颁). 北京:地质出版社,1984.

[2]《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]《城市勘察物探规范》(CJJ7—2007)北京:中国建筑工业出版社,2007.

[4]《电阻率剖面法技术规程工作规范》(DZ/T0073-2016)。.北京:中国标准出版社,2016.

[5]工程地质手册. 北京:中国建筑工业出版社,2007.

论文作者:黎晓锰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期

论文发表时间:2018/8/30

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